Assessment of the relation between atmospheric precipitation and rainwater runoff for various urban surfaces

The relation between the diurnal sum of atmospheric precipitation and the diurnal volume of rainwater runoff from four experimental hardened surfaces was the subject of a pilot study conducted within the area of the Departmental Agro- and Hydrometeorology Observatory in Wrocław. The selection and the structure of the experimental surfaces were preceded with an inventory-taking of the coverage of hardened surfaces within a Wrocław housing estate with high-rise multifamily buildings. That estate was the second location, next to the area of the Observatory, at which the study presented here was conducted. The surfaces included in the experiment were roof surfaces P₁ and P₂ covered with heat-sealable roll roofing, surface APB made of gravel-filled openwork concrete plates, and tarmac surface AS. The pilot study was conducted during the period from April to November, 2014. During that period, depending on the type of experimental surface, from 81 to 87 days with atmospheric precipitation were analysed. The mean values of the rainwater runoff coefficients for the eightmonth period were 0.77, 0.77, 0.33 and 0.67 for surfaces P₁, P₂, APB and AS, respectively. The range of variability of mean values of the coefficients of rainwater runoff from the experimental surfaces in a month is presented by the following relation: APB > P₁ > AS > P₂. The study did not reveal any direct effect of the number of rainfall days in a month on the value of the coefficient of determination describing the correlation between the diurnal sums of precipitation and the diurnal volumes of rainwater runoff.

Zależność między sumą dobową opadu atmosferycznego a dobową objętością spływu powierzchniowego z czterech eksperymentalnych powierzchni utwardzonych była przedmiotem badań pilotażowych prowadzonych na terenie Wydziałowego Obserwatorium Agro- i Hydrometeorologii we Wrocławiu (Wrocław-Swojec). Wybór i budowa powierzchni eksperymentalnych zostały poprzedzone inwentaryzacją pokrycia powierzchni utwardzonych w obrębie wrocławskiego osiedla mieszkaniowego o zabudowie wielorodzinnej wysokiej, będącego drugą, poza obszarem Obserwatorium, lokalizacją, w której prowadzone są badania. Dwie z powierzchni eksperymentalnych stanowią powierzchnie dachowe P₁ i P₂ pokryte papą termozgrzewalną, natomiast kolejne dwie to powierzchnia APB wykonana z ażurowych płyt betonowych wypełnionych materiałem żwirowym oraz powierzchnia asfaltowa AS. Badania pilotażowe wykonywano w okresie od kwietnia do listopada 2014 roku. W tym czasie, w zależności od rodzaju powierzchni doświadczalnej przeanalizowano od 81 do 87 dni, w których wystąpił opad atmosferyczny. Wartości średnie współczynników spływu powierzchniowego z okresu ośmiu miesięcy wyniosły: 0,77, 0,77, 0,33 i 0,67 odpowiednio dla P₁, P₂, APB i AS. Zakres zmienności średnich wartości współczynników spływu z powierzchni doświadczalnych w miesiącu (ψs) przedstawia następująca zależność: APB > P₁ > AS > P₂. Na podstawie badań nie stwierdzono bezpośredniego wpływu liczby dni z opadem w ciągu miesiąca na wartość współczynnika determinacji opisującego zależność między sumami dobowymi opadu i dobowymi objętościami spływu wody opadowej z powierzchni doświadczalnych.