GIS w hydrologii Lublina

Celem opracowania jest prezentacja metody wyznaczenia zlewni miejskich na przykładzie Lublina, określenie podstawowych parametrów topograficznych i hydrologicznych warunkujących formowanie spływu powierzchniowego i odpływu podczas intensywnych opadów deszczu oraz stworzenie i przetestowanie prostego modelu hydrologicznego, pozwalającego na ustalenie objętości odpływu z poszczególnych zlewni przy założonej wysokości opadów atmosferycznych wywołanych letnimi opadami burzowymi. Obliczenie ilości wody opadowej odpływającej z terenu miasta umożliwia także szacowanie ładunków zanieczyszczeń i dróg ich spływu do systemu rzecznego. Do ustalenia objętości wody biorącej udział w odpływie wybrano metodę SCS CN (Soil Conservation Service Curve Number method), opracowaną przez amerykańską Służbę Ochrony Zasobów Naturalnych. Do opisu elementów środowiska warunkujących zjawiska hydrologiczne wykorzystano dane przestrzenne pochodzące z różnych źródeł, które zintegrowano w bazie danych. Do warstwy informacyjnej opisującej użytkowanie terenu dołączona została tablica wartości średnich stężeń zanieczyszczeń. Wyniki uzyskane drogą modelowania potwierdzono na podstawie obserwacji w zlewniach eksperymentalnych. Obliczenia przeprowadzono przy użyciu oprogramowania ArcGIS, wraz z rozszerzeniami Spatial Analyst i Hydrologic Modeling. Wykorzystano także oprogramowanie L-Thia GIS ułatwiające m.in. ustalenie parametrów CN, opadu efektywnego i objętości odpływu.

The aim of this paper is to present the method of determining urban catchment on the example of Lublin, the determination of the basic topographical and hydrological parameters conditioning formation of surface runoff and drainage during heavy rains and to create and test a simple hydrological model, sufficient for determining the volume of outflow from each catchment with assumed amount of precipitation caused by summer rain storms. Calculation of the amount of rain water flowing out from the city allows also to estimate pollutant loads and their run-off routes into the river system. To determine the volume of water involved in the outflow SCS CN method (Soil Conservation Service Curve Number method) was selected. This method is developed by the U.S. Natural Resources Conservation Service. To describe the elements of the environment which determine hydrologic phenomena, spatial data from different sources were used. Spatial data were integrated in one database. To the information layer describing the land use, array of values of average concentrations of pollutants was included. The modeling results were confirmed by observations in experimental catchments. Calculations were performed using ArcGIS software, with Spatial Analyst and Hydrologic Modeling extensions. Also, L-Thia GIS software was used to determine the parameters of CN, effective precipitation and outflow volumes.