Weryfikacja wybranych metod empirycznych do obliczania przepływów minimalnych i średnich w zlewniach dorzecza Dunajca

W pracy dokonano weryfikacji wybranych wzorów empirycznych (Punzeta i Stachỳ) do obliczania przepływów SNQ, SSQ oraz Qminp% w czterech zlewniach rzek: Cicha Woda-Biały Dunajec, Czarny Dunajec, Ochotnica i Wielki Rogoźnik, znajdujących się w dorzeczu Dunajca. Weryfikacja wymienionych wzorów miała na celu ocenę ich przydatności do stosowania w obliczeniach hydrologicznych w odniesieniu do aktualnych danych hydrometrycznych. Dane do obliczeń, pozyskane z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej PIB, stanowią serie obserwacyjne przepływów dobowych z wielolecia 1980 – 2009. Dokonano oceny danych hydrometrycznych w aspekcie jednorodności i niezależności – przy zastosowaniu testu Manna- Kendalla-Sneyersa. Ponadto przeprowadzono analizę trendu przepływów statystyką S Manna-Kendalla. Obliczono także prawdopodobieństwo nieprzekroczenia przepływów minimalnych za pomocą metody Gumbela. Na podstawie uzyskanych wyników dokonano analizy porównawczej między obliczonymi wartościami SNQ i SSQ, a przepływami rzeczywistymi z wielolecia 1980 – 2009. Obliczenia wykazały znaczne różnice pomiędzy wartościami SNQ i SSQ oraz Qminp% obliczonymi wzorami empirycznymi a określonymi na podstawie danych obserwacyjnych. Uzasadnia to potrzebę weryfikacji oraz uaktualnienia dotychczas stosowanych metod empirycznych do obliczania przepływów minimalnych i średnich w zlewniach niekontrolowanych analizowanego dorzecza. Analiza trendu przepływów NQ i SQ wykazała, że nie jest on istotny statystycznie w żadnej z analizowanych zlewni rzek – z wyjątkiem zlewni Cicha Woda-Biały Dunajec, dla której obliczone prawdopodobieństwo testowe wskazuje na trend rosnący przepływów SQ.

The study was aimed to verify the selected empirical formulas to calculate SNQ, SSQ and Qminp% flows in four catchments of the rivers: Cicha Woda-Biały Dunajec, Czarny Dunajec, Ochotnica and Wielki Rogoźnik which are located in the Dunajec basin. The verification was aimed to assess the usefulness of the analyzed empirical formulas to calculate minimum and mean flows in relation to current hydrological data. The data were obtained from the Institute of Meteorology and Water Management – National Research Institute and include data string from the period of 1980 – 2009. Hydrometric data were evaluated considering their homogeneity and independence using Mann – Kendall-Sneyers test and the trend analysis was performed using Mann-Kendall Statistic S. The Gumbel’s method was used to calculate the probability of not exceeding minimum flow thresholds. Based on the obtained results the comparative analysis was conducted between the calculated values of SNQ, SSQ and real flows from the period of 1980 – 2009. The calculations have shown significant differences between the SNQ, SSQ and Qminp% values calculated by empirical formulas and the values determined based on hydrological data. This justifies the need for verification and updating the empirical formulas used previously for the calculation of minimum and mean flows in uncontrolled catchments of the analyzed basin. The trend analysis of NQ and SQ shows that the trend is statistically insignificant in all of the analyzed catchments with the exception of the catchment of Cicha Woda – Biały Dunajec, for which the calculated test probability indicates the increasing trend in the SQ flows.