PRZYGOTOWANIE DANYCH HYDROLOGICZNYCH W ZAKRESIE NIEZBĘDNYM DO MODELOWANIA HYDRAULICZNEGO

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "PRZYGOTOWANIE DANYCH HYDROLOGICZNYCH W ZAKRESIE NIEZBĘDNYM DO MODELOWANIA HYDRAULICZNEGO"

Barbara Podgórska
9 lat temu
Przeglądów:

1 PRZYGOTOWANIE DANYCH HYDROLOGICZNYCH W ZAKRESIE NIEZBĘDNYM DO MODELOWANIA HYDRAULICZNEGO Tamara Tokarczyk, Andrzej Hański, Marta Korcz, Agnieszka Malota Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy

Cel zadania Opracowanie danych hydrologicznych jako podstawy do sporządzenia map zagrożenia powodziowego oraz map ryzyka powodziowego Scenariusze wystąpienia powodzi: scenariusz I - niskie

2 Cel zadania Opracowanie danych hydrologicznych jako podstawy do sporządzenia map zagrożenia powodziowego oraz map ryzyka powodziowego Scenariusze wystąpienia powodzi: scenariusz I - niskie prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi - Q0,2%, scenariusz II - średnie prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi - Q1%, scenariusz III - wysokie prawdopodobieństwo wystąpienia powodzi - Q10%. scenariusz IV awaria obwałowań dla Q1%. OKRES REALIZACJI: III XII. 2013

3 Zakres zadania Zgodnie z metodyką dane hydrologiczne niezbędne do modelowania przepływu w korytach i na terenach zalewowych dla wszystkich typów modelowania hydraulicznego 1D, 2D, 1D/2D zawierają:. charakterystyki hydrologiczne posterunków wodowskazowych stałe lub zmienne w czasie wartości przepływu rozkłady przepływów zgodnie z przyjętymi scenariuszami powodziowymi stałe lub zmienne w czasie wartości rzędnych zwierciadła wody krzywe natężenia przepływu dla posterunków wodowskazowych

Zakres zadania Dane hydrologiczne zostały opracowane dla rzek kontrolowanych pod względem hydrologicznym dla obszaru Polski Oddział Morski w Gdyni 49 wod. dorzecze Wisły, 66 wod.

4 Zakres zadania Dane hydrologiczne zostały opracowane dla rzek kontrolowanych pod względem hydrologicznym dla obszaru Polski Oddział Morski w Gdyni 49 wod. dorzecze Wisły, 66 wod. - Przymorze Oddział Wrocław Poznań 65 wod. dorzecze Odry, 16 wod. Przymorze, 4 wod. dorzecze Wisły 26 wod. dorzecze Odry, 303 wod. dorzecze Wisły Oddział Kraków Oddział Wrocław Poznań 115 wod. dorzecze Odry,

5 Charakterystyki hydrologiczne położenie stacji wodowskazowej - kilometr biegu rzeki zgodnie z mapą podziału hydrograficznego Polski (MPHP 2007); powierzchnia do profilu zamykającego - określona według MPHP 2007; położenie zera wodowskazu - rzędne zera wodowskazu zostały sprowadzone do jednego układu odniesienia w Kronsztadt (do roku 1986 istniały dwa układy odniesienia Kronsztadt, m n.p.m. Kr. oraz Amsterdam, m n.p.m. NN); przepływy charakterystyczne zostały obliczone dla najdłuższego okresu z wielolecia SNQ (średnia wartość z najniższych przepływów rocznych wyznaczanych z odpowiedniej krzywej natężenia przepływu z 40 lat), SSQ (średnia wartość ze średnich przepływów rocznych wyznaczonych na podstawie rocznych hydrogramów przepływu z 40 lat) SWQ (średnia wartość z najwyższych przepływów rocznych wyznaczanych z odpowiedniej krzywej natężenia przepływu z 40 lat) analiza KNP w strefie stanów wysokich

6 Przepływy Dla celów przeprowadzenia modelowania hydraulicznego transformacji przepływu w korytach rzecznych wykorzystano: rozkład przepływów zgodnie z przyjętymi scenariuszami powodziowymi z uwzględnieniem koincydencji przepływów rzeki głównej i dopływów. fale wezbraniowe dla wybranego okresu na potrzeby kalibracji modelu z aktualnego okresu, celem uwzględniania bieżących warunków przepustowości koryta, fale hipotetyczne opracowano metodą Politechniki Warszawskiej dla założonych przepływów maksymalnych o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia odpowiadającym scenariuszom powodziowym,

7 Q v F, 1 n 1/ 2 2/3, v I Rh Weryfikacja KNP Metoda hydrauliczna Metoda graficzna Q= f(h) F= f(h) v= f(h) gdzie: Q natężenie przepływu, m 3 /s v prędkość, m/s F pole powierzchni przekroju, m 2 n współczynnik szorstkości Manninga, I spadek zwierciadła wody R h promień hydrauliczny przekroju, m

8 Rozkład przepływów Przepływy prawdopodobne o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia zostały obliczone na podstawie przepływów maksymalnych rocznych metodą funkcji najbardziej wiarygodnej. (Zarządzenie Nr 57/2011 Dyr. IMGW PIB z dnia 20 października 2011 w sprawie obliczania przepływów maksymalnych o zadanym prawdopodobieństwie przewyższenia). Założenia: liczba obserwacji ma stanowić długi ciąg przepływów i nie może być mniejsza niż 30, badanie jednorodności ciągów spełnia rolę informacyjną o badanych ciągach, a w przypadku wskazania braku jednorodności ciągów badacz może stosować dalszą procedurę obliczeniową, badanie zgodności rocznych przepływów maksymalnych z następującymi rozkładami: Persona III typu, Log-normalny, Gumbela (Fishera Tippetta I typu), GEV (Uogólnionych wartości ekstremalnych), estymację nieznanych parametrów rozkładów przeprowadza się metodą największej wiarygodności, w Oddziale Morskim w Gdyni wyznaczono poziom wody o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia przy uwzględnieniu oddziaływania morza.

9 Rz. Odra, wod. Brzeg (most) Przepływ Q (m3/s) Pow. zlewni A (km2) Rozkład przepływów prawdopodobnych z uwzględnieniem koincydencji przepływów Rz. Nysa Kłodzko, wod. Skorogoszcz km Q10% Q1% Q0,2% Pow. Zlewni (km2)

Qn [-] Fale hipotetyczne Dane wejściowe: Hydrogram przepływów z okresu wezbrania Zestawienie obserwacji nadzwyczajnych Przepływ początkowy (podstawa fali) Przepływ maksymalny wezbrania Czas

10 Qn [-] Fale hipotetyczne Dane wejściowe: Hydrogram przepływów z okresu wezbrania Zestawienie obserwacji nadzwyczajnych Przepływ początkowy (podstawa fali) Przepływ maksymalny wezbrania Czas wznoszenia fali Parametry fali: Q 0 przepływ początkowy, m 3 /s Q s - przepływ maksymalny wezbrania, m 3 /s T s czas wznoszenia fali, godz. Obliczenia: 0 1. Wybór rzeczywistych fal 2. Normalizacja fal (po czasie i objętości) 3. Konstrukcja wzorcowej fali hipotetycznej 4. Obliczenia fal hipotetycznych z przepływem maksymalnym o zadanym prawdopodobieństwie przewyższenia 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Fala hipotetyczna wzorcowa 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 Tn [-]

11 Q [m3/s] FALE HIPOTETYCZNE - WYNIKI 0.2% 1% 10% Qpp: Vc: 1199,2 910,3 498,2 Vf: 864,4 656,2 359, ,7 178,1 97,5 8,1 341,4 259,2 141,9 16,1 537,6 408,1 223,4 24,2 819,3 621,9 340,4 32,2 1082, ,9 40,3 1322,7 1004,1 549,5 48,3 1612, ,9 56,4 1918,2 1456,1 796,9 64,4 2171,1 1648, ,5 2469,3 1874,5 1025,9 76,5 2604, , ,5 2673,5 2029,5 1110,7 88,6 2559,3 1942,8 1063,3 96, ,1 953,5 104,7 2034,6 1544,5 845,3 112, ,9 757,4 128,8 1422,1 1079,5 590,8 144,9 1123,1 852,5 466, ,7 704,2 385,4 177,1 805,9 611,8 334,8 193,2 717,8 544,9 298,2 209,3 595,5 452,1 247,4 225,4 524,1 397,9 217,8 241,5 471,5 357,9 195,9 281,8 373,9 283,9 155, ,9 260,3 142, rz. ODRA, stacja wod. MIEDONIA czas [godz] 0.2% 1% 10%

12 Podsumowanie 1. Dane hydrologiczne na potrzeby modelowania przepływu wód w rzekach zostały opracowane dla rzek kontrolowanych pod względem hydrologicznym, dla 650 posterunków wodowskazowych. 2. W uzasadnionych przypadkach została przeprowadzona weryfikacja KNP w górnej strefie przepływów. 3. Przepływ o zadanym prawdopodobieństwie przewyższenia dla stacji wodowskazowych został obliczony na podstawie przepływów maksymalnych rocznych dla wielolecia. 4. Fale hipotetyczne zostały opracowane na podstawie metodyki Politechniki Warszawskiej. Podstawę opracowania fal hipotetycznych stanowią wybrane hydrogramy przepływów z wieloletniego okresu obserwacji oraz obserwacje nadzwyczajne.

13 Dziękuję za uwagę!

Podobne dokumenty

Dane wejściowe do opracowania map zagrożenia powodziowego i map ryzyka powodziowego

Dane wejściowe do opracowania map zagrożenia powodziowego i map ryzyka powodziowego MATEUSZ KOPEĆ Centrum Modelowania Powodzi i Suszy w Poznaniu Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut