Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Nonparametric design hydrograph in the gauged cross sections of the Vistula and Odra basin

Gądek W. J., Baziak B., Tokarczyk T.

Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications

|

2017

|

Vol. 5, Iss. 1

53--61

EN

The Archer method for construction of nonparametric hydrographs was regarded as the basic one for constructing design hydrographs in gauged cross sections. The hydrographs designed using this method belong to a group of non-formalized hydrology. Unlike the commonly used formalized methods, where a nonparametric hydrograph is strictly determined and defined, the hydrographs defined in this way are constructed on the assumption, that flow is the main determined parameter. On the other hand, the Archer method assumes that the basic parameter is time, which is determined for assigned standardized flow, called a flow percentile. Hydrographs constructed using this method are the basis for constructing parametric design hydrographs used for engineering computations. The Archer method is relatively new and should be verified for various regions. Presented manuscript compares the results obtained using this method in the middle Odra and upper Vistula basins with the nonparametric method developed at the Cracow University of Technology, called the Cracow method. The obtained results show, that four highest registered flood waves are sufficient to construct a nonparametric design hydrograph, whereas semi-standardized volumes above descriptors W75 and W50 and the duration time of the descriptors are bigger than the volumes and duration times calculated by means of the Cracow method in the Vistula River basin, and approximate with regard to the values in the Odra River basin.

2

Estimation of parametric flood hydrograph determined by means of Strupczewski method in the Vistula and Odra catchments

Gądek W., Tokarczyk T., Środula A.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 31

43--51

EN

While determining theoretical flood hydrographs, different methods of their construction are used depending on the needs of the problem or the scope of the project. It should be remembered that these methods differ mainly with the principle of the waveform averaging, which may be done either according to the flow or time. The hydrographs may be divided into nonparametric (determining on the basis of registered floods) and parametric (using mathematical description of the flood course). One of the analytical methods is Strupczewski method which has two parameters: responsible for the waveform and specifies the base flow, the flow above which values of hydrograph are calculated. The functional description uses the Pearson type III density distribution. The estimation of parametric flood hydrographs determined by means of Strupczewski method was carried out in the case when a nonparametric flood hydrograph suggested by the author was replaced with a nonparametric flood hydrograph computed using so called Cracow method. There was also made an estimation of flood hydrographs computed for single real hydrographs with the highest registered discharge and for so called typical hydrographs considering the volume. Comparative analyses were carried out for 20 gauging stations in the upper Vistula and in the middle Odra rivers catchments. The analysis revealed that hypothetical hydrographs determined using the Cracow method may be used in Strupczewski method as a nonparametric input hydrograph. Also real hydrographs meeting the criterion of a typical hydrograph due to their volume, may provide a basis for determination of a parametric flood.

PL

Do wyznaczania fal teoretycznych stosowane są różne metody ich konstruowania w zależności od potrzeb rozwiązywanego zadania lub zakresu projektu. Należy pamiętać, że te metody różnią się głównie zasadą uśredniania przebiegu fali, które może odbywać się z uwagi na przepływ bądź z uwagi na czas. Fale te można podzielić na nieparametryczne, które wyznaczane są na podstawie zarejestrowanych wezbrań powodziowych, i parametryczne, do których wykorzystuje się matematyczny opis przebiegu wezbrania. Ważną rolą w rozwiązaniach parametrycznych odgrywa metoda nieparametryczna, za pomocą której określa się przebieg wezbrania wejściowego wykorzystywanego w obliczeniach. Jedną z metod analitycznego opisu fali wezbraniowej jest opracowana ponad 50 lat temu metoda Strupczewskiego. W metodzie tej, w odróżnieniu od innych metod analitycznych, wykorzystuje się dwa parametry odpowiedzialne za kształt fali oraz parametr określający przepływ bazowy, czyli przepływ powyżej którego obliczane są wartości hydrogramu. Do opisu funkcyjnego wykorzystuje się rozkład gęstości Pearsona typu III. W pracy przeprowadzono ocenę wezbrań parametrycznych wyznaczonych metodą Strupczewskiego w przypadku, kiedy falę nieparametryczną zaproponowaną przez autora metody zastąpiono falą nieparametryczną, obliczoną tzw. metodą krakowską. Przeprowadzono także test, w którym dokonano oceny obliczonych wezbrań dla pojedynczych rzeczywistych hydrogramów o największym zarejestrowanym przepływie i dla hydrogramów tzw. typowych z uwagi na objętość. Analizy porównawcze przeprowadzono dla 20 stacji wodowskazowych usytuowanych na obszarze zlewni górnej Wisły i na środkowej Odrze. Jako zlewnie testowe wybrano zlewnie o różnych powierzchniach i różnym charakterze: górskim, pogórskim, wyżynnym i nizinnym. Przeprowadzona ocena wykazała, że fale hipotetyczne wyznaczone metodą krakowską mogą być stosowane w metodzie Strupczeskiego jako nieparametryczny hydrogram wejściowy. Również rzeczywiste hydrogramy spełniające kryterium fali typowej z uwagi na objętość mogą być podstawą do wyznaczania wezbrania parametrycznego. Fale o najwyższych zarejestrowanych wartościach w niektórych przypadkach nie dają zadowalających przebiegów teoretycznych.

3

Typowy hydrogram przepływu dla potrzeb wyznaczania wezbrań hipotetycznych

Gądek W.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2015

|

T. 15, z. 4

5--18

PL

W naszym kraju jest stosowanych kilka metod wyznaczania fal hipotetycznych w zlewniach kontrolowanych. Najmniej rozpropagowana jest metoda Hydroprojektu, opracowana w ramach Centralnego Programu Badawczo-Rozwojowego CPBR 11.10 Gospodarka Wodna w 1989 r. W metodzie tej fale hipotetyczne są wyznaczane na podstawie rzeczywistych wezbrań zarejestrowanych w przekroju wodowskazowym. Dla fazy wznoszenia i opadania wezbrania, które są traktowane niezależnie od siebie, wykorzystuje się generator liczb losowych z zakresu [–0,1; 0,2]. Umożliwia to uzyskanie różnych przebiegów czasowych wyznaczanych wezbrań hipotetycznych. W artykule poddano ocenie wyniki uzyskane tą metodą i porównano je z wartościami uzyskanymi metodą krakowską, przy założeniu, że hydrogramem wzorcowym w metodzie Hydroprojektu jest tzw. hydrogram typowy. Analizy porównawcze przeprowadzono dla objętości zredukowanej, czyli objętości fali liczonej powyżej przepływu bazowego Q50%. Porównano wezbrania hipotetyczne wyznaczone na podstawie danych z 24 zlewni leżących na obszarze górnej Wisły, o różnych powierzchniach i różnym charakterze: górskim, pogórskim, wyżynnym i nizinnym. Analizy wypadły niepomyślnie dla metody Hydroprojektu. Podobnie jak w przypadku innych metod, w których podstawą wyznaczania fali hipotetycznej jest jedno wezbranie, objętość wyznaczonej fali hipotetycznej i czasy wznoszenia w większości przypadków odbiegają od przeciętnych wartości wyznaczonych metodą krakowską. Metoda Hydroprojektu, w której wykorzystuje się typowe hydrogramy, może być stosowana w przypadku potwierdzenia, że tego typu hydrogramy zostały zarejestrowane na danym wodowskazie. Jednym z kryteriów może być zastosowanie opracowanej w Instytucie Inżynierii i Gospodarki Wodnej Politechniki Krakowskiej „formuły na objętość” dla zlewni niekontrolowanej.

EN

There are several methods used in our country for determining design waves in the gauged catchments. The least popularised is the Hydroprojekt method, which was developed within the Central Programme for Research and Development CPBR 11.10 Water Management in 1989. The method assumes that the design waves are to be determined based on the actual registered flood waves in the water-gauged cross-section. It uses the random number generator from the range of [–0.1; 0.2] for rising and declining phases of the flood that are treated independently of each other. It enables to obtain different time courses for the design floods to be determined. This article assesses the results obtained with this method compared to the values received from the Cracow's method, assuming that the standard hydrograph in the Hydroprojekt method is the so-called typical hydrograph. The comparative analyses were conducted for the reduced volume i.e. for wave volume at the discharges exceeding the Q50%discharge. The comparisons were done for 24 water gauges located in the Upper Vistula catchment in areas of different size and character: mountain, sub-mountain, upland and lowland. The analyses were unfavourable for the Hydroprojekt method. As with other methods, where the design wave is determined based on one flood wave, the design wave volume and the rising times were different from the average conditions determined with the Cracow method in most cases. The Hydroprojekt method using the standard hydrographs may be applied providing the hydrographs of this type were recorded in a given water gauge. One of the criteria may be the application of the “formula for volume” for non-gauged catchment developed in the Institute of Water Engineering and Water Management at the Cracow University of Technology.

4

Assessment of limnigraph data usefulness for determining the hypothetical flood waves with the Cracow method

Gądek W.

Journal of Water and Land Development

|

2014

|

no. 21

71--78

EN

In our country the data related to the flow volume in the watercourses is recorded in three database systems: water-gauge, limnigraph and telemetric (digital) one. In each of those systems the flow value is presented in a different way. The aim of this publication is to present how the non-compliance of the meaning and substantive difference of water-gauge data and limnigraph data influences on the example of 7 hypothetical floods determined by the Cracow method. Cracow method was initially known as Cracow Technical University Method. The received results show that the limnigraph data does not effect significantly the parameters of the hypothetical floods. In absence of the data from the telemetric system, such analysis has not be done.

PL

Dane dotyczące objętości przepływu w ciekach są w Polsce rejestrowane w trzech systemach bazodanowych: wodowskazowym, limnigraficznym i telemetrycznym (cyfrowym). W każdym z tych systemów wartość objętości przepływu prezentowana jest w odmienny sposób. Najbardziej korzystny jest system telemetryczny, ale działa on dopiero od 10 lat. Najwięcej danych zostało zebranych w systemie limnigraficznym. W systemie tym dane o przepływach reprezentują wartość średniego przepływu dobowego, natomiast dane rejestrowane w systemie wodowskazowym podają wartości chwilowe odczytane w terminach obserwacyjnych. W obu tych systemach hydrogram przepływu jest uzupełniany informacją o wartości i czasie wystąpienia przepływu maksymalnego. Celem publikacji jest przedstawienie wpływu nieprzestrzegania odmienności znaczeniowej i merytorycznej danych wodowskazowych i danych limnigraficznych na przykładzie siedmiu wezbrań hipotetycznych wyznaczonych metodą krakowską. Uzyskane wyniki wskazują, że dane o hydrogramie przepływu pochodzące z systemu zapisu limnigraficznego nie wpływają w sposób zasadniczy na parametry wezbrań hipotetycznych. Z powodu braku danych z systemu telemetrycznego zapisu danych takiej analizy nie dokonano.