Atlas KOSTRA

Transkrypt

Atlas KOSTRA

Wyznaczanie natężenia
deszczów obliczeniowych
w Niemczech
na podstawie atlasu KOSTRA.
Dr inż. Roman Edel
Forum ODWODNIENIE 2014
Kraków, 4-5.06.2014 r.
www.konferencjespecjalistyczne.pl
PLAN PREZENTACJI
• Wyznaczanie natężenia deszczu w Niemczech w drugiej
połowie XX wieku
• Podstawy i założenia Atlasu KOSTRA
• Skład Atlasu KOSTRA
• Korzystanie z map opadów
• Program KOSTAB
• Dokładność otrzymanych natężeń deszczu na podstawie
Atlasu KOSTRA
• Wersja internetowa Atlasu KOSTRA
• Wnioski praktyczne i sugestie prelegenta
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Atlas KOSTRA
to skrót utworzony od nazwy:
„Koordinierte Starkniederschlags-Regionalisierungs-Auswertung“
„Skoordynowana ocena regionalna opadów
o dużym natężeniu”
Jest następcą opublikowanej w 1940 r. przez Reinholda pracy
„Natężenia deszczu w Niemczech“ („Regenspenden für Deutschland“).
Atlas KOSTRA powstał przy współpracy
Niemieckiej Służby Meteorologicznej (Deutscher Wetterdienst – DWD)
oraz wielu organizacji i stowarzyszeń.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Mapa natężenia
opadów
dla obszaru
Niemiec
Zachodnich
opracowana po
1945 r. przez
Reinholda dla
c = 1 i T = 15 min
wyrażone w
dm³/(s·ha )
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Wyniki obserwacji zamieszczone w atlasie KOSTRA opierają
się na
ujednoliconym opracowaniu statystycznym pomiarów
punktowych
opadów ulewnych i nawalnych
o różnych czasach trwania
i różnym prawdopodobieństwie wystąpienia
oraz ich transformacji na rejony w których nie dokonano
bezpośrednich pomiarów.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Dane przedstawione zostały w postaci
map wysokości opadów dla obszaru Niemiec
podzielonego na kwadraty o boku 8,3 km.
Jest ich łącznie około 5 350.
Każda z zamieszczonych w Atlasie KOSTRA map odpowiada
określonemu czasowi trwania deszczu
oraz prawdopodobieństwu jego wystąpienia.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Kwadraty oznaczone są odpowiednio współrzędnymi:
• kolumny ↓ X
• wiersza (linii) → Y.
Dobór numeracji kwadratów opiera się na historycznym
podziale kraju do celów Niemieckiej Służby Meteorologicznej.
Jest on tak dobrany,
że 10° długości geograficznej przechodzi przez kolumnę
o numerze ↓35
oraz 48° szerokości geograficznej przez wiersz
o numerze →95.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Prezentacja wyników obserwacji meteorologicznych
w postaci map opadów pozwala na odczytanie
- wysokości opadu
- natężenia deszczu
dla kwadratów o powierzchni 71,5 km²
w zależności od:
- czasu trwania opadu,
- prawdopodobieństwa jego wystąpienia.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Część rysunkowa atlasu KOSTRA zawiera 52 mapy opadów:
- 36 map zawiera wysokości opadów dla czasów trwania
od 12 godzin (12h, 24h, 48h i 72h)
oraz 3-ch prawdopodobieństw wystąpienia opadu
(100%, 10% i 1%),
-16 map zawiera wysokości opadów dla 2 czasów trwania
poniżej 12 godzin (15 min. i 60 min.)
oraz 5-ciu prawdopodobieństw wystąpienia opadu
(100%, 50%, 20%, 10% i 1%) dla miesięcy letnich/całego roku
oraz 3-ch prawdopodobieństw wystąpienia opadu
(100%, 10% i 1%) dla miesięcy zimowych.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Baza danych użyta do opracowania atlasu KOSTRA
uzyskana została z obserwacji pochodzących
z około 3 000 stacji meteorologicznych
rozmieszczonych na obszarze całych Niemiec
i dokonanych w okresie od 1951 do 1980 roku.
Czasy trwania opadu podzielono ze względów metodycznych
na 3 zakresy:
• zakres I
• zakres II
• zakres III
od 5 do 60 minut
powyżej 60 minut do 12 godzin
powyżej 12 godzin do 72 godzin.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Do automatycznego obliczenia:
- natężeń,
- wysokości opadów,
służy program obliczeniowy na bazie arkusza EXCEL
o nazwie KOSTAB załączony na dyskietce do atlasu KOSTRA.
Pozwala on na wyznaczenie natężeń i wysokości opadu
dla:
- 18 przedziałów czasowych
- 8 częstotliwości wystąpienia deszczu.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Danymi wyjściowymi do obliczeń są wysokości opadu
odczytane z 12 map dla wybranego kwadratu
dla częstotliwość wystąpienia
- 1 w roku,
- raz na 100 lat
dla czasu trwania opadu:
- 15 min.,
- 60 min.,
- 12 godz.,
- 24 godz.,
- 48 godz.,
- 72 godz.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Dane wyjściowe do wyznaczenia natężenia deszczu oraz
wysokości opadu według atlasu KOSTRA
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Po wykonaniu obliczeń programem KOSTAB
otrzymuje się wynik w postaci tabeli.
Standardowo otrzymuje się opady o czasie trwania:
5, 10, 15, 20, 30, 45, 60 i 90 minut
oraz
2, 3, 4, 6, 9, 12, 18, 24, 48 i 72 godzin.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Wynik obliczeń natężenia deszczu oraz wysokości opadu
na podstawie programu KOSTAB
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Dla danych (wysokości i natężenia opadu)
wykorzystywanych do celów projektowych,
należy uwzględnić
tolerancję
zależnie od częstotliwości wystąpienia opadu T:
± 10% gdy
0,5 a ≤
T
≤
5a
± 15% gdy
5a
<
T
≤
50 a
± 20% gdy
50 a
<
T
≤
100 a
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Internetowa wersja atlasu KOSTRA.
jest rozpowszechniana przez
Institut für technisch-wissenschaftliche Hydrologie GmbH
Techniczno-Naukowy Instytut Hydrologiczny Spółka z o.o.
w Hanowerze.
Licencja na użytkowanie jest:
- odpłatna,
- możliwa do wykupienia w dwóch wersjach:
- - na 3 dowolne kraje związkowe,
- - na cały obszar Niemiec
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Obsługa wersji internetowej polega na wyborze interesującego
nas regionu (kwadratu) poprzez:
• podanie nazwy miejscowości,
• wybranie myszką na monitorze odpowiedniego pola
kwadratu,
• wybranie kwadratu przez podanie jego współrzędnych (np.
wiersz 20, kolumna 10)
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Po wypełnieniu wszystkich parametrów:
- czas trwania deszczu,
- prawdopodobieństwo jego wystąpienia,
- okres w roku – zima, lato, cały rok
następuje obliczanie i uzyskuje się wyniki w postaci
tabelarycznej.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Wartości otrzymane na podstawie atlasu KOSTRA
pozwalają na dobór parametrów deszczu:
- czasu trwania,
- prawdopodobieństwo jego wystąpienia,
zależnie od potrzeb projektowych.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Wyniki odznaczają się przy tym dużą wiarygodnością
wynikającą z metody ich opracowania:
- liczba stacji pomiarowych,
- czas trwania obserwacji meteorologicznych,
- obszar obserwacji.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Wzdłuż granicy Polsko-Niemieckiej
znajduje się obszar na terytorium Polski,
który objęty jest zakresem stosowalności atlasu KOSTRA.
W jego zakresie znajdują się między innymi miejscowości:
- Świnoujście,
- Szczecin,
- Kostrzyn nad Odrą,
- Słubice,
- Gubin,
- Zgorzelec
- Bogatynia.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Dostępność bazy wyjściowej danych o takiej
różnorodności jest szczególnie przydatna przy
przeprowadzaniu
obliczeń symulujących przepływ opadu np. dla
zbiorników retencyjnych i kanalizacji deszczowej.
Duże zróżnicowanie wyników jest świadectwem tego,
że metoda uwzględnia
indywidualny charakter opadów
dla poszczególnych miejscowości (rejonów kraju).
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Porównanie natężenia deszczu dla polskich miejscowości
w strefie przygranicznej polsko - niemieckiej.
W tablicach przedstawiono wyniki obliczeń natężenia deszczu
dla miast Polskich
(przykładowo dla Szczecina i Słubic)
leżących na granicy polsko-niemieckiej
i znajdujących się w obrębie opracowania atlasu KOSTRA.
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Obliczenia natężenia deszczu dla Słubic
Natężenie deszczu przy prawdopodobieństwie jego wystąpienia w [dm3/(s·ha)]
T
200%
100%
50%
20%
10%
5%
2%
1%
5 min
216,7
234,3
251,9
275,1
292,7
310,2
333,5
351,0
10 min
132,4
148,6
164,8
186,3
202,5
218,7
240,1
256,4
15 min
98,4
113,9
129,4
149,8
165,3
180,7
201,2
216,7
20 min
79,3
94,3
109,2
129,0
144,0
158,9
178,7
193,7
30 min
58,0
72,2
86,5
105,4
119,7
133,9
152,8
167,1
45 min
41,7
55,4
69,0
87,0
100,6
114,2
132,2
145,8
60 min
32,7
45,8
59,0
76,4
89,6
102,8
120,2
133,3
90 min
23,9
34,0
44,2
57,7
67,9
78,0
91,5
101,7
2h
19,1
27,6
36,0
47,3
55,7
64,2
75,4
83,9
3h
13,9
20,5
27,0
35,7
42,3
48,8
57,5
64,0
4h
11,1
16,6
22,0
29,3
34,7
40,2
47,4
52,9
6h
8,1
12,3
16,5
22,1
26,3
30,6
36,1
40,4
9h
5,9
9,1
12,4
16,7
20,0
23,2
27,6
30,8
12 h
4,7
7,4
10,1
13,7
16,4
19,2
22,7
25,5
18 h
3,6
5,4
7,1
9,4
11,2
12,9
15,2
17,0
24 h
3,1
4,3
5,6
7,3
8,5
9,8
11,5
12,7
48 h
1,5
2,2
2,8
3,6
4,3
4,9
5,7
6,4
72 h
1,0
1,4
1,9
2,4
2,8
3,3
3,8
4,2
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Zróżnicowanie natężenia opadu
dla polskich miast przygranicznych
dla prawdopodobieństwa 100% i 50%
Kraków, 4-5.06.2014 r.
Natężenie deszczu przy prawdopodobieństwie jego wystąpienia w [dm3/(s·ha)]
Kostrzyń
Szczecin
T
Słubice
Zgorzelec
Bogatynia
100%
50%
100%
50%
100%
50%
100%
50%
100%
50%
5 min
237,3
288,2
234,7
278,9
234,3
251,9
232,2
289,2
223,0
292,8
10 min
144,7
177,6
144,1
174,7
148,6
164,8
147,7
186,9
141,0
186,6
15 min
108,3
133,8
108,3
133,0
113,9
129,4
113,3
144,8
107,8
143,4
20 min
88,2
109,5
88,5
109,7
94,3
109,2
93,9
120,8
89,1
119,0
30 min
66,1
82,5
66,5
83,6
72,2
86,5
72,1
93,7
68,1
91,4
45 min
49,5
62,2
50,0
63,8
55,4
69,0
55,3
72,7
52,1
70,3
60 min
40,3
50,9
40,8
52,7
45,8
59,0
45,8
60,7
43,1
58,3
90 min
29,7
37,8
30,4
39,5
34,0
44,2
34,0
43,8
32,1
42,6
2h
24,0
30,7
24,7
32,2
27,6
36,0
27,6
34,8
26,1
34,2
3h
17,7
22,8
18,4
24,1
20,5
27,0
20,5
25,3
19,5
25,0
4h
14,2
18,5
14,9
19,7
16,6
22,0
16,6
20,1
15,8
20,1
6h
10,5
13,7
11,1
14,7
12,3
16,5
12,3
14,7
11,8
14,7
9h
7,8
10,2
8,3
11,1
9,1
12,4
9,1
10,7
8,8
10,8
12 h
6,3
8,3
6,7
9,0
7,4
10,1
7,4
8,6
7,2
8,7
18 h
4,6
5,9
4,7
6,4
5,4
7,1
5,4
6,6
5,3
6,4
24 h
3,8
4,8
3,8
5,1
4,3
5,6
4,3
5,6
4,3
5,3
48 h
1,9
2,4
1,9
2,6
2,2
2,8
2,2
2,8
2,2
2,6
72 h
1,3
1,6
1,3
1,7
1,4
1,9
1,4
1,9
1,4
1,8
Kraków, 4-5.06.2014 r.
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ
Dr inż. Roman Edel
Kraków, 4-5.06.2014 r.

Atlas KOSTRA

Transkrypt

Podobne dokumenty

Rola wody w organizmie człowieka

WODA W ORGANIZMIE ZAPOTRZEBOWANIE

Odwodnią centrum miasta

Ostrzeżenie METEO nr 51

DLACZEGO WARTO PIĆ WODĘ Woda stanowi

odwodnienie

Poddasze D 7 - LORO-X.pl

Wpływ opadu deszczu na zmywalność środków ochrony roślin

SPOSOBY POMIARU NATĘŻENIA DESZCZU NA POTRZEBY

Biuletyn nr 2, "Dlaczego woda jest tak ważna?"