Symulacyjno-prognostyczny model odpływu ze zlewni

Jan Kowalski, Adam Z. Nowak
Wydział Inżynierii Wodnej
Politechnika Krakowska
Stanisław Duda
Instytut Geofizyki
Polska Akademia Nauk
MATEMATYCZNY MODEL ODPŁYWU
1. WSTĘP
Optymalne sterowanie zasobami wodnymi wymaga opracowania efektywnych metod symulacji i prognozy odpływu ze zlewni. Matematyczne modele odpływu o parametrach skupionych zastosowano .....
1.1. Struktura matematycznego modelu odpływu
Symulacyjny model odpływu ze zlewni bazuje na standardowych danych obserwacyjnych
(tab. 1). Model zastosowano do prognozy odpływu ze zlewni potoku Leśnianka.
1.1.1. Model transformacji opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy
Zasadniczą część fali powodziowej stanowi odpływ powierzchniowy wywołany opadem
efektywnym. Do obliczenia średniego opadu efektywnego w zlewni zastosowano model Dubanda (Janicki, 1993). Liniowy model odpływu można przedstawić w postaci równania różniczkowego zwyczajnego:
k
dQ(t )
dt
H (t ) Q(t )
(1.1)
gdzie:
H(t) - średni z zlewni opad efektywny [mm],
Q1(t) - odpływ w przekroju zamykającym zlewnię [m3∙s-1],
k - parametr modelu.
Obliczony i obserwowany hydrogram odpływu pokazano na rys. 1.2.
1
14,0
Hydrogram obserwowany
12,0
Przepływ Q [m 3 s-1 ]
Hydrogram obliczony
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Czas t [h]
Rys. 1.2. Obliczony hydrogram odpływu ze zlewni potoku Leśnianka
Obliczony hydrogram odpływu ze zlewni potoku Leśnianka porównano w tablicy 1.3 z
wartościami obserwowanymi.
Tab. 1.3. Obserwowane i obliczone wartości hydrogramu odpływu
Czas
t
[h]
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Opad
efektywny
H
[mm]
2,1
3,3
5,2
8,3
4,0
3,2
Przepływ
obserwowany
Qobs.
[m3∙s-1]
0,00
1,00
3,00
7,08
12,55
11,34
9,28
7,00
5,00
Przepływ
obliczony
Qobl.
[m3∙s-1]
0,00
0,10
0,31
1,39
4,53
9,91
12,00
10,74
7,44
6. PODSUMOWANIE lub/i WNIOSKI
Przedstawiony model matematyczny ma strukturę ogólną i może być zastosowany do symulacji i prognozy odpływu z niekontrolowanej zlewni górskiej.
Streszczenie
W artykule przedstawiono strukturę matematycznego modelu odpływu ze zlewni kontrolowanych i niekontrolowanych. Do obliczenia hydrogramu odpływu w przekroju wodowska2
zowym Lipowa na potoku Leśnianka zastosowano liniowe i nieliniowe modele odpływu.
(streszczenie powinno mieć przynajmniej 10 wierszy)
Simulating model of catchment runoff
Summary
In the paper possibilities of using mathematical model in operational hydrology. Development of an integrated monitoring ....
LITERATURA
Janicki R. (1993) Matematyczny model odpływu ze zlewni kontrolowanych i niekontrolowanych. Gospodarka Wodna nr 6, s. 26-32.
Nowak J. (1992) Flood Wave Forecasting in Large River Catchment. Proc. of Int. Conference
on „Operational Hydrology”, Wola Zręczycka 22-24.09.1991, s. 123-135.
3