Krótkoterminowe zmiany natężenia przepływu w małej rzece miejskiej na przykładzie Sokołówki (Łódź) Adam Bartnik, Przemysław Tomalski

Transkrypt

1 T. Ciupa, R. Suligowski (red.) Woda w badaniach geograficznych Instytut Geografii Uniwersytet Jana Kochanowskiego Kielce, 2010, s Krótkoterminowe zmiany natężenia przepływu w małej rzece miejskiej na przykładzie Sokołówki (Łódź) Short-term changes of discharge in small urban river on the example of the Sokołówka river (Łódź) Adam Bartnik, Przemysław Tomalski Katedra Hydrologii i Gospodarki Wodnej, Uniwersytet Łódzki, ul. Narutowicza 88, Łódź, abartnik@geo.uni.lodz.pl, thomal77@poczta.onet.pl Streszczenie: W artykule przedstawiono analizę krótkoterminowych zmian natężenia przepływu w zlewni Cokołówki, odwadniającej północną część Łodzi. Do dalszych analiz wybrano dane z dwóch przekrojów pomiarowych. Jeden zamyka zlewnię o charakterze typowo miejskim (przy ul Folwarcznej), zaś drugi, położony w dolnej części rzeki obejmuje również tereny użytkowane rolniczo. Badania częstości pojawiania się wzrostów i spadków przepływu dowiodły, iż w przypadku zlewni miejskiej zdecydowanie dominują okresy braku zmian natężenia przepływu (niemalże 90% pomiarów). W pozostałych przypadkach 7 % to spadki, a tylko nieco ponad 4 % stanowią znaczące wzrosty przepływu. W przekroju pomiarowym zamykającym zlewnię z udziałem obszaru rolniczego, zmiany przepływu (zarówno wzrosty jak i spadki) stanowią już ponad 75 % wszystkich pomiarów, przy czym oba typy zmian występują równie często. Autorzy zaproponowali także nowe, bazujące na 15-minutowych zmianach natężenia przepływu, miary charakteryzujące fale wezbraniowe. Analiza wykazała, że są one słabo skorelowane z wcześniej wykorzystywanymi parametrami bazującymi na danych o kroku dobowym. Miary wskazują także wyraźnie na zdecydowanie różny charakter fal wezbraniowych w wybranych przekrojach pomiarowych. Słowa kluczowe: zmiany krótkoterminowe, przepływ, hydrologia miejska Key words: short-term changes, discharge, urban hydrology Wprowadzenie Współczesne badania hydrologiczne, zwłaszcza te dotyczące rzek, wymagają szczegółowych ciągów pomiarowych. W przypadku natężenia przepływu, najczęściej stosowane są dane o kroku dobowym, co jest wynikiem 127

2 ustalania na podstawie pomiarów stanów wody obserwowanych z taką częstotliwością. Częstsze odczyty uzyskać można z zapisów limnigraficznych. W tym przypadku należy jednak mieć świadomość błędów popełnianych przy wykorzystaniu związku stan wody natężenie przepływu. Wynikają one przede wszystkim z samego uproszczenia zagadnienia (przepływ zależny nie tylko od stanu wody). W przypadku przejścia fali wezbraniowej mamy dodatkowo do czynienia ze zmianami spadku zwierciadła wody skutkującymi zjawiskiem histerezy krzywej natężenia przepływu (Byczkowski 1996). Z tego powodu, a także względów technicznych, szeregi o kroku krótszym niż dobowy nie były dotychczas zbyt często analizowane. W ostatnich latach pojawiły się urządzenia umożliwiające ciągłe pomiary prędkości i głębokości płynącej wody, a zatem i przepływu. Bazują one na efekcie Dopplera i są coraz szerzej stosowane do ciągłego monitoringu ilościowego w zlewniach eksperymentalnych. Ich zastosowanie stwarza możliwość opisu zmian krótkoterminowych natężenia przepływu. Celem niniejszego artykułu jest wstępna analiza szeregów czasowych natężenia przepływu o kroku 15-minutowym uzyskanych z tego typu urządzeń, zainstalowanych w zlewni Sokołówki. Teren i metody badań Od roku 2006, Katedra Hydrologii i Gospodarki Wodnej Uniwersytetu Łódzkiego, prowadzi badania w zlewni Sokołówki, będącej lewym dopływem Bzury. Obejmuje ona północną część Łodzi i niemal w całości zawiera się w granicach administracyjnych miasta (ryc. 1). Zlewnia Sokołówki jest w znacznym stopniu zurbanizowana w jej górnej części znajduje się kilka osiedli domów jednorodzinnych, zaś środkową część zajmują tereny przemysłowe (Bartnik i in. 2008). Początkowy fragment koryta Sokołówki przykryty jest betonowymi płytami i włączony w system kanalizacji deszczowej. Obszary zabudowane zajmują ogółem 47% powierzchni zlewni, lasy i parki 19%, a użytki rolne, skupione na obrzeżach miasta, w dolnej części zlewni 23%. Wśród osadów budujących górną i środkową część zlewni dominują gliny zwałowe, zaś w dolnej przeważają piaski wodnolodowcowe. Aż 71% utworów powierzchniowych charakteryzuje się bardzo dobrymi parametrami filtracyjnymi. Zaznaczyć jednak należy, że na obszarze miasta serie osadowe często są przykryte warstwą narzutu antropogenicznego (gruz, szlaka, ziemia z wykopów itp.) ograniczającego ich naturalną przepuszczalność. Dane wykorzystane w niniejszym artykule pochodzą z zainstalowanych w zlewni Sokołówki przepływomierzy firmy Teledyne ISCO (model 2150) wykorzystujących efekt Dopplera (Szejba i in. 2009). Do dalszych prac wybrano szeregi pomiarów natężenia przepływu o kroku 15-minutowym, pochodzące z dwóch przekrojów pomiarowych i obejmujące rok hydrologiczny Jeden z nich zamyka zlewnię o charakterze typowo miejskim (posterunek w Parku A. Mickiewicza przy ulicy Folwarcznej A = 5,72 km 2 ), drugi (położony niżej) obejmuje także część dorzecza użytkowaną rolniczo-podmiejską (Sokołów, A = 19,21 km 2 ). Ich lokalizacja przedstawiona została na ryc

3 Zmiany krótkoterminowe W obu przekrojach badawczych szeregi pomiarowe (liczebność każdego > ) cechuje duża zmienność natężenia przepływu związana z funkcjonowaniem w zlewni kanalizacji deszczowej. Jednakże, w przypadku przekroju położonego w dolnym odcinku cieku, odpływ w skali roku wykazuje znacznie większą stabilność (C v = 0,96). W górnej części dochodzi niejednokrotnie do całkowitego zaniku przepływu, a odpływ rzeczny jest kształtowany głównie przez gwałtowne epizody wezbraniowe (C v = 5,91). Szeregi natężenia przepływu zostały przeliczone na ciągi różnic pomiędzy kolejnymi ich wyrazami (uzyskano szeregi zmian natężenia przepływu z pomiaru na pomiar) i poddane dalszej analizie. Zmiany mniejsze niż 1 dm 3 s -1 traktowano jako przypadkowe i wyeliminowano z dalszych badań. Analiza bezwładności dowiodła braku istnienia w badanych szeregach czerwonego szumu (współczynnik autokorelacji przy k = 1 wynosi -0,46 dla przekroju zamykającego zlewnię podmiejską oraz 0,31 dla zlewni miejskiej). Analiza częstości pojawiania się wzrostów i spadków przepływu (tab. 1) dowiodła, iż w przypadku zlewni miejskiej (Folwarczna) zdecydowanie dominują okresy braku zmian natężenia przepływu (niemalże 90% pomiarów). Tab. 1. Podstawowe parametry 15-minutowych zmian natężenia przepływu Tab. 1. Basic parameters of 15-minute changes of discharge Źródło: opracowanie własne Parametr Folwarczna Sokołów L (%) 88,36 23,69 L i (%) 4,31 37,75 I av (m 3 s -1 ) 0,018 0,008 I max (m 3 s -1 ) 1,411 0,201 Iq max (dm 3 s -1 km -2 ) 246,7 10,5 L d (%) 7,33 38,56 D av (m 3 s -1 ) 0,012 0,007 D max (m 3 s -1 ) 0,515 0,151 Dq max (dm 3 s -1 km -2 ) 90,0 7,9 L udział procentowy 15-minutowych pomiarów bez zmiany natężenia przepływu; L i udział procentowy 15-minutowych pomiarów ze wzrostem natężenia przepływu; I av średni 15-minutowy wzrost natężenia przepływu; I max maksymalny 15-minutowy wzrost przepływu; Iq max maksymalny 15-minutowy wzrost odpływu jednostkowego; L d udział procentowy 15-minutowych pomiarów ze spadkiem natężenia przepływu; D av średni 15-minutowy spadek natężenia przepływu; D max maksymalny 15-minutowy spadek przepływu; Dq max maksymalny 15-minutowy spadek odpływu jednostkowego L percentage participation of 15-minute measurements without change of discharge; L i percentage participation of 15-minute measurements with increase of discharge; I av average 15-minute increase of discharge; I max maximum 15-minute increase of discharge; Iq max maximum 15-minute increase of specific discharge; L d percentage participation of 15-minute measurements with decrease of discharge; D av average 15-minute decrease of discharge; D max maximum 15-minute decrease of discharge; Dq max maximum 15-minute decrease of specific discharge 129

4 W pozostałych przypadkach 7 % to spadki, a tylko nieco ponad 4 % stanowią wzrosty. Te ostatnie mogą być jednak znaczące (nawet do 1,4 m 3 s -1 co oznacza wzrost odpływu jednostkowego w ciągu 15 min. o ok. 247 dm 3 s -1 km -2 ) tab. 1. Wynika to z funkcjonowania tego odcinka rzeki głównie jako kolektora zbiorczego dla wód opadowych odprowadzanych z ulic. Uszczelnienie koryta na znacznych odcinkach powoduje prawie całkowite odcięcie cieku od zasilania wodami podziemnymi. W efekcie przepływ w okresie bezopadowym jest minimalny lub całkowicie zanika. Pojawienie się nawet niewielkiego opadu powoduje natomiast błyskawiczną reakcję w postaci wzrostu lub pojawienia się przepływu. W przekroju pomiarowym zamykającym zlewnię podmiejską (Sokołów) zmiany przepływu (zarówno wzrosty jak i spadki) stanowią już ponad 75 % wszystkich pomiarów, przy czym oba typy zmian występują równie często. Maksymalne zanotowane wzrosty natężenia przepływu nieznacznie przekraczają tu 0,2 m 3 s -1 (co oznacza wzrosty już tylko o 10,5 dm 3 s -1 km -2 w ciągu 15 minut), a więc znacznie mniejsze niż w górnej części zlewni (tab. 1). Związane jest to w głównej mierze ze zjawiskiem wyrównywania odpływu rzecznego przez zbiorniki przepływowe (pomiędzy omawianymi profilami istnieją obecnie 3 stawy, projektowane są kolejne) oraz drenaż liniowy płytkich, wód gruntowych przez dolny, nie zabudowany odcinek koryta cieku. Zmiany krótkoterminowe w trakcie wezbrań Do dalszej analizy, z szeregów czasowych natężenia przepływu wybrane zostały tylko okresy wezbraniowe w roku hydrologicznym Dla górnej, miejskiej części zlewni okresów takich było 125, podczas gdy dla przekroju zamykającego zlewnię 103. Aby scharakteryzować każdy z nich obliczono podstawowe charakterystyki fal wezbraniowych (objętość odpływu wezbraniowego i całkowitego, przepływ kulminacyjny, przepływ średni, czas propagacji i recesji fali wezbraniowej). Wielkości te zestawiono z 15-minutowymi zmianami przepływu w trakcie wezbrań (liczba okresów 15-minutowych ze wzrostem przepływu, liczba okresów 15-minutowych ze spadkiem przepływu, maksymalny 15-minutowy wzrost przepływu, maksymalny 15-minutowy spadek przepływu) (tab. 2). Czas propagacji fali wezbraniowej w obu przekrojach kontrolnych silnie zależy od liczby okresów 15-minutowych z wzrostem natężenia przepływu. Analogicznie czasy recesji pozostają w silnej współzmienności z 15-minutowymi okresami ze spadkiem natężenia przepływu. Maksymalne 15-minutowe spadki i wzrosty natężenia przepływu są współzmienne ze średnim i kulminacyjnym przepływem w przypadku zlewni typowo miejskiej (Folwarczna). Ma na to wpływ bardzo krótki czas formowania się fali, kiedy to następują szybkie zmiany aktualnego przepływu. W dolnej części rzeki (Sokołów) zależność nie jest już tak wyraźna ze względu na modyfikację fali wezbraniowej przez stawy przepływowe oraz generalnie większą retencję. Przepływ maksymalny może być zatem wysoki, ale przybór wody w cieku nie musi odbywać się gwałtownie. Szczególnie wyraźnie widać to w przypadku współzmienności liczby okresów 130

5 15-minutowych ze wzrostem lub spadkiem natężenia przepływu i objętościami odpływu (bezpośredniego i całkowitego). Wyższe współczynniki korelacji tych charakterystyk występują w przypadku Sokołowa, a więc w dolnej części zlewni. Tab. 2. Współczynniki korelacji (R) między charakterystykami wezbrań w zlewni Sokołówki w roku hydrologicznym 2009 Tab. 2. Correlation coefficients (R) between characteristics of floods in the Sokołówka drainage basin in the year 2009 Parametr Folwarczna Sokołów l i l d i max d max l i l d i max d max V p 0,43 0,59 0,55 0,61 0,82* 0,82* 0,47 0,58 V t 0,48 0,60 0,53 0,58 0,85* 0,82* 0,47 0,58 Q k -0,06 0,11 0,96* 0,93* 0,32 0,30 0,33 0,46 Q av -0,01 0,10 0,81* 0,82* 0,30 0,29 0,30 0,45 t p 0,90* 0,76* -0,17-0,18 0,87* 0,85* 0,17 0,21 t r 0,91* 0,85* -0,03-0,07 0,75* 0,77* 0,30 0,40 Źródło: opracowanie własne V p objętość odpływu bezpośredniego, V t objętość odpływu całkowitego, Q k przepływ kulminacyjny, Q av przepływ średni wezbrania, t p czas propagacji fali, t r czas recesji fali, l i liczba okresów 15-minutowych ze wzrostem natężenia przepływu, l d liczba okresów 15-minutowych ze spadkiem natężenia przepływu, i max maksymalny 15-minutowy wzrost natężenia przepływu, d max maksymalny 15-minutowy spadek natężenia przepływu, * zależności o współczynniku determinacji R 2 > 0,5 V p volume of the direct runoff, V t volume of the total runoff, Q k crest discharge, Q av average discharge of flood, t p time of propagation of wave, t r time of recession of wave, l i number of 15-minute periods with increase of discharge, l d number of 15-minute periods with decrease of discharge, i max maximum 15-minute increase of discharge, d max maximum 15-minute decrease of discharge, * correlations with coefficient of determination R 2 > 0,5 Poza powyższymi zależnościami, obliczone zostały parametry fal opisane przez A. Ciepielowskiego (1987). Pierwszym z nich jest współczynnik smukłości. Posiada on postać: to α = t (1) s gdzie: α współczynnik smukłości fali, t 0 czas opadania fali, t 5 czas wznoszenia fali. Drugi parametr to tzw. współczynnik kształtu (Stachy 1984): 2 ψ = (2) 1 + α gdzie: ψ współczynnik kształtu fali; pozostałe oznaczenia jak wyżej. Obie miary można obliczyć posiadając standardowe, dobowe dane natężenia przepływu. Postanowiono zatem skonfrontować je z nowymi charakterystykami 131

6 bazującymi na szeregach 15-minutowych pomiarów natężenia przepływu. Pierwszym z proponowanych przez autorów jest współczynnik symetrii fali wezbraniowej: l l i s = (3) d gdzie: s współczynnik symetrii fali wezbraniowej, l i liczba okresów 15-minutowych z wzrostem natężenia przepływu, l d liczba okresów 15-minutowych ze spadkiem natężenia przepływu. Drugą charakterystykę nazwano współczynnikiem równomierności: r n i= 1 = m j= 1 dq dq i d gdzie: r współczynnik równomierności fali, dq i 15-minutowy wzrost natężenia przepływu, dq d 15-minutowy spadek natężenia przepływu. Tab. 3. Współczynniki korelacji (R) między charakterystykami fal wezbraniowych w badanych przekrojach pomiarowych Tab. 3. Correlation coefficients (R) between characteristics of flood waves in examined measurement sections Źródło: opracowanie własne (4) Folwarczna Sokołów s r s r α -0,23 0,07-0,42-0,12 ψ 0,46-0,002 0,47 0,16 s współczynnik symetrii fali wezbraniowej, r współczynnik równomierności fali, α współczynnik smukłości fali, ψ współczynnik kształtu fali s coefficient of symmetry of flood wave, r coefficient of uniformity of flood wave, α coefficient of slenderness of flood wave, ψ coefficient of shape of flood wave Analiza wykazała, że nowo proponowane miary są słabo skorelowane z wcześniej obliczonymi charakterystykami (tab. 3). Relatywnie największy związek wykazał, w obu przekrojach pomiarowych, współczynnik kształtu fali (2) i współczynnik symetrii fali wezbraniowej (3). W obu przypadkach zależność ta nie jest silna, a współczynnik korelacji R nie przekracza 0,5. Zwraca również uwagę nieistotna współzmienność współczynników symetrii (4) i smukłości (1), mimo że oba opierają się w zasadzie na czasie propagacji i recesji fali wezbraniowej. Prawdopodobną przyczyną jest możliwość istnienia w gałęzi propagacji krótkich okresów ze spadkami natężenia przepływu oraz okresów z jego wzrostem w czasie recesji fali. Przypadek taki zilustrowany został na ryc

7 Q (m 3. s -1 ) 0,100 0,095 0,090 0,085 0,080 0,075 0,070 0,065 0,060 0,055 0,050 15:30 16:45 18:00 19:15 t (godz. : min.) Ryc. 2. Hydrogram natężenia przepływu (Q) w przekroju kontrolnym Sokołów w trakcie wezbrania w dniu r. Fig. 2. Hydrograph of discharge (Q) in Sokołów measurement section during flood in Interesujące wydaje się też porównanie zmienności charakterystyk fal wezbraniowych w trakcie roku hydrologicznego w dwu analizowanych przekrojach pomiarowych. W przypadku współczynnika symetrii fali wezbraniowej (s) daje się zauważyć wyraźne różnice między częścią zlewni typowo miejską, a zlewnią zawierającą także tereny mniej intensywnie użytkowane (ryc. 3). W górnej części, w której zasilanie zależy w dużej mierze od systemu kanalizacji burzowej zaznacza się wyraźna asymetria fal wezbraniowych. Duży udział skanalizowanych powierzchni nieprzepuszczalnych powoduje, że dominują tu szybkie formy odpływu. Koncentracja fali wezbraniowej następuje bardzo szybko, w związku z tym gałąź propagacji jest krótka, a możliwe maksymalne wzrosty natężenia przepływu są znaczne (tab. 1). Gałąź recesji jest wyraźnie dłuższa ze względu na dobieg po przekroju kontrolnego wody z bardziej oddalonych obszarów. Przekrój kontrolny w dolnej części zlewni cechuje się relatywnie bardziej symetrycznymi, ale także zróżnicowanymi w czasie wskaźnikami symetrii fali wezbraniowej. Niewątpliwy wpływ ma tutaj transformacja fali, przemieszczającej się z górnej części zlewni, przez stawy przepływowe. Większy jest także udział powierzchni nie uszczelnionych i nie objętych systemem kanalizacji burzowej, a co za tym idzie zwiększają się możliwości powstawania wolniejszych niż powierzchniowa form odpływu. W przypadku współczynnika równomierności fali wezbraniowej (r) również zaznaczają się różnice pomiędzy przekrojami pomiarowymi w górnej i dolnej części zlewni (ryc. 4). Przy ulicy Folwarcznej (górna typowo miejska część zlewni) relatywnie częściej są one zbliżone do jedności. Oznacza to, że natężenie przepływu przed i po przejściu fali wezbraniowej jest bardzo podobne. Wysoki odsetek powierzchni nieprzepuszczalnych oraz odcięcie koryta od zasilania wodami podziemnymi poprzez jego uszczelnienie spowodowało, że w odcinku tym po wystąpieniu opadu prawie w ogóle nie zaznacza się wzrost udziału stabilnych form odpływu. 133

8 3,5 Folwarczna 3,0 2,5 2,0 s 1,5 1,0 0,5 0, dzień.miesiąc day.month 2,5 Sokołów 2,0 1,5 1,0 0,5 0, s dzień.miesiąc day.m onth Ryc. 3. Współczynniki symetrii fal wezbraniowych (s) w zlewni Sokołówki, w roku 2009 Fig. 3. Coefficients of symmetry of flood waves (s) in Sokołówka drainage basin in the year 2009 Jednocześnie, czasami pojawiają się tu bardzo wysokie współczynniki równomierności. Mają one miejsce wówczas, gdy w krótkim odstępie czasu występują dwa epizody wezbraniowe. Opisana wcześniej asymetria fali powoduje, że koncentruje się ona bardzo szybko, natomiast recesja jest rozłożona w czasie. W przypadku stosunkowo szybkiego wystąpienia impulsu zasilającego, nowe wezbranie zaczyna formować się w czasie gdy pierwsze jeszcze się nie zakończyło. W dolnym przekroju kontrolnym efekt ten zaznacza się zdecydowanie słabiej. Wynika to z transformacji odpływu przez stawy przepływowe oraz większych możliwości retencyjnych zlewni. W efekcie, krótko po sobie występujące impulsy opadowe generują najczęściej jedno, relatywnie dłużej trwające wezbranie. 134

9 5 Folwarczna 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, r dzień.miesiąc day.month Sokołów 2 1,5 1 0, r dzień.miesiąc day.month Ryc. 4. Współczynniki równomierności fal wezbraniowych (r) w zlewni Sokołówki, w roku 2009 Fig. 4. Coefficients of uniformity of flood waves (r) in Sokołówka drainage basin in the year 2009 Podsumowanie Dane pomiarowe uzyskiwane dzięki przepływomierzom dopplerowskim otwierają nową ścieżkę badawczą dotyczącą krótkoterminowych wahań odpływu i ich przyczyn. Będzie ona przydatna zwłaszcza w przypadku małych cieków, w których proces formowania się fal wezbraniowych przebiega bardzo szybko. Uzyskane szeregi czasowe natężenia przepływu Sokołówki cechuje duża zmienność związana z funkcjonowaniem w zlewni kanalizacji deszczowej. Objęte dalszymi analizami, szeregi różnic przepływów wykazują się brakiem istnienia bezwładności, co może świadczyć o przypadkowości (losowości) w realizacji 135

10 procesu. Krótkoterminowe zmiany natężenia przepływu w zlewni Sokołówki silnie natomiast zależą od charakteru odwadnianego terenu. Zaproponowane w opracowaniu nowe charakterystyki fal wezbraniowych są słabo skorelowane ze stosowanymi do tej pory. Ponadto, uwzględniają one wahania odpływu, jakie towarzyszą procesom propagacji i recesji fal, a także oddają charakter zmian w przypadku istnienia wielu kulminacji podczas jednego epizodu wezbraniowego. Obserwowana niemal we wszystkich przypadkach asymetria fal, skutkuje często nakładaniem się na siebie kolejnych wezbrań. Zjawisko to jest szczególnie silne w przypadku zlewni o większych możliwościach retencyjnych. Przedstawione przez autorów opracowanie jest tylko wstępną próbą ujęcia tematu. Proponowane tu charakterystyki wezbrań niewątpliwie należy poddać dyskusji oraz, niewykluczonej, modyfikacji. Literatura Bartnik A., Moniewski P., Tomalski P., 2008, Rola naturalnych i antropogenicznych elementów obiegu wody w zlewni miejskiej (Sokołówka) i podmiejskiej (Dzierżązna). (W:) S. Bródka (red.), Problemy Ekologii Krajobrazu. Wyd. Bogucki, Warszawa Poznań, XXII: Byczkowski A., 1996, Hydrologia, t. II. Wyd. SGGW, Warszawa. Ciepielowski A., 1987, Badanie związków pomiędzy podstawowymi parametrami fal wezbraniowych w wybranych profilach rzek. Wyd. SGGW, Warszawa. Stachy J., 1984, Zasady obliczania maksymalnych rocznych przepływów o określonym prawdopodobieństwie występowania dla rzek polskich. Wyd. IMGW, Warszawa. Szejba D., Bajkowski S., Pietraszek Z., 2009, Badanie stabilności charakterystyk pomiarowych przepływomierza modułowego ISCO Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 540: Summary The article shows the analyses of short-term changes of discharge in Sokołówka drainage basin which drains the north part of Łódź. Data from the two measurement sections were chosen for the research. One of them is located in the part of the drainage basin with typically urban conditions (Folwarczna st.). The second is located in the bottom part of the drainage basin and includes also arable lands (Sokołów). The research on frequency of appearing the increases and decreases of discharge proved that in the urban drainage basin the periods without changes of discharge were dominant (almost 90% of measurement). There were decreases of discharge (7%) and increases of discharge (4%) in the rest of cases. In the bottom of the drainage basin the changes of discharge were dominant (over 75% of cases). Increases and decreases were of similar frequency in this measurement section. The authors also proposed new parameters of flood waves based on 15-minute data of discharge. Analyses showed that these characteristics were not in correlation with the parameters based on one-day data which were used before. The new parameters showed also different character of flood waves in urban and suburban measurement sections. 136

11 Ryc. 1. Lokalizacja zlewni Sokołówki, użytkowanie terenu i położenie posterunków pomiarowych natężenia przepływu 1 lasy; 2 parki; 3 obszary przemysłowe; 4 obszary o zwartej zabudowie mieszkalnej; 5 obszary o luźnej zabudowie mieszkalnej; 6 nieużytki, łąki i pola uprawne; 7 dział wodny; 8 rzeki; 9 linie kolejowe; 10 przekroje pomiarowe Fig. 1. Location of the Sokołówka drainage basin, usage of the area and measurement points of discharge 1 forests; 2 parks; 3 industrial areas; 4 densely built-up area; 5 open-ended built-up area; 6 barrens, meadows and arable lands; 7 watershed; 8 rivers; 9 railway; 10 measurement 11