Informacja historyczna w analizie częstości występowania powodzi

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Informacja historyczna w analizie częstości występowania powodzi"

Witold Mikołajczyk
6 lat temu
Przeglądów:

Informacja historyczna w analizie częstości występowania powodzi

1 II Konferencja Naukowo-Techniczna Technologie informatyczne w ochronie i kształtowaniu środowiska Warszawa, 14 czerwca 2018 Informacja historyczna w analizie częstości występowania powodzi Krzysztof Kochanek, Witold G. Strupczewski, Ewa Bogdanowicz i Iwona Markiewicz

2 Systematyczne ciągi pomiarowe powodują błędy oszacowania dużych przepływów w rzekach (tzw. kwantyli powodziowych), niezależnie od metody estymacji, ale przynajmniej elementy próby są (uważane za) prawdziwe. Jeśli dodamy informację (paleo-)historyczną o dużej powodzi mamy nadzieję na poprawę dokładności oszacowania kwantyli powodziowych Dane historyczne czasem mogą stanowić jedyną informację o wielkich wodach dla rzek niekontrolowanych chociaż ważnych z punktu widzenia gospodarki i bezpieczeństwa

5 Dostępność informacji historycznej

7 Niektóre sposoby uzyskiwania historycznej informacji hydrologicznej paleohydrologia Znaki wielkich wód Informacje w kronikach Metody dendrchronologiczne, analizy pyłków, itp. Metody radiometryczne Metody bazujące na analizie sedymentu

8 Źródło: Jarrett, R.D., 1991, Paleohydrology and its value in estimating floods and droughts, in Paulson, R.W., Chase, E.B., Roberts, R.S., and Moody, D.W., Compilers, National Water Summary Hydrologic Events and Floods and Droughts: U.S. Geological Survey Water-Supply Paper 2375, p

9 Wisła, rzeka do takiej wzrosła wysokości, że całą przestrzeń między Górą Lasotą a kościołem Św. Stanisława na Skałce zalała, a rwistym prądem bardzo wiele ludzi i domów, bydła, trzody, koni i drobnego dobytku porwała [...]. Jan Długosz: opis powodzi z 1270 roku.

10 Zazwyczaj tylko największe historyczne powodzie są godne zapamiętania, zanotowania w annałach lub możliwe do zrekonstruowania Rzadko możemy powiedzieć cokolwiek o reżimie rzek historycznych i paleo-rzek Rekonstrukcja dawnych powodzi jest procesem długotrwałym i kosztownym Informacja hydrologiczna uzyskana z danych historycznych charakteryzuje się z reguły dużo niższą jakością niż dane systematyczne Mimo to, próbujemy pozyskać do obliczeń informację hydrologiczną o rzekach historycznych i pra-rzekach Jednocześnie musimy postarać się, aby zminimalizować: błędy oszacowania wielkości kwantyla (paleo-)historycznego, nowe błędy wynikające z niewłaściwego założenia co do okresu powtarzalności historycznej powodzi.

11 Pytania badawcze: Jaki najlepiej przyjąć okres powtarzalności dla powodzi historycznych? Czy dodanie do pomiarów systematycznych informacji o dawnych powodziach znacząco wpływa na jakość uzyskanych wyników? Czy informacja o historycznych i pre-historycznych powodziach sama w sobie stanowi wartościowe źródło danych statystycznych do estymacji współczesnych kwantyli powodziowych? Czy nieliczne dane o dawnych powodziach zawierają informacje dostatecznie użyteczne aby rozwiązać współczesne praktyczne problemy? Jeśli tak, to jakie metody statystyczne powinniśmy używać i jaki błąd w oszacowaniu popełniamy?

12 Wnioski Gdy dodajemy informację historyczną do danych systematycznych: Zyski z wykorzystania informacji historycznej są jedynie kilkuprocentowe i maleją, gdy wzrasta liczebność ciągów systematycznych (N)... czyli, im mniejsza próba systematyczna (N) tym bardziej użyteczny staje się element historyczny. Należy dążyć do jak najlepszego oszacowania okresu powtarzalności dla powodzi historycznej Gdy nie ma dodatkowych informacji o okresie historycznym, M=2L jest znacznie lepszy niż M=L

13 Wnioski Gdy dysponujemy jedynie informacją historyczną: Błąd systematyczny estymatorów silnie zależy od okresu powtarzalności kwantyla powodziowego, który chcemy obliczyć, liczby znanych powodzi (pre-)historycznych i wielkości próby Wartości kwantyli powodziowych oszacowanych wyłącznie na podstawie danych historycznych obarczone są dużą niepewnością i winny być używane w praktyce z pewną ostrożnością Ostatnia uwaga dotyczy jednakże również innych metod przenoszenia lub rekonstrukcji informacji hydrologicznej

14 Czy gra jest zatem warta świeczki?

15 Dziękuję za uwagę! Publikacje: Kochanek K., Strupczewski W.G., Bogdanowicz E., Markiewicz I., Błąd estymacji kwantyli powodziowych obliczonych przy wykorzystaniu serii zawierających wyłącznie informacje historyczne, praca zaakceptowana przez Monografię Komitetu Gospodarki Wodnej PAN, 2018 Strupczewski W.G., Kochanek K., Bogdanowicz E., Historical floods in flood frequency analysis: Is this game worth the candle? Journal of Hydrology, 554 (2017) pp , 2017 Strupczewski W.G., Kochanek K., Bogdanowicz E., Flood frequency analysis supported by the largest historical flood. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 14, pp , doi: /nhess-14-15, , 2014

Podobne dokumenty

Statystyczne modelowanie powodzi w obwałowanych rzekach

Pierwsza konferencja naukowo-techniczna Polskiego Stowarzyszenia Informatyki Środowiska Warszawa, styczeń 2017 Statystyczne modelowanie powodzi w obwałowanych rzekach Krzysztof Kochanek, Witold G. Strupczewski,