Streamflow droughts and probability of their occurrence in a small agricultural catchment

The goal of this work consists in quantitative analysis of the occurrence of droughts and their occurrence probability estimated for a small agricultural catchment on the basis of a multi-annual series of daily streamflows in the Zagożdżonka river at the Płachty Stare gauging station, in the context of observed changes in the stream regime during the multi-annual period 1963-2010. The Zagożdżonka river catchment is one of a few in Poland, with long-term records on rainfall and runoff. To identify streamflow droughts in daily discharge hydrograms, truncation level Q90% (discharge determined from the flow duration curve) was used. Minimum duration of drought amounting to 10 days, was the additional criterion for identification of droughts. The Nizowka2003 model was used for finding distributions of the probability of deficit volume and duration of maximum summer droughts for the Zagożdżonka river. The droughts in the small agricultural catchment under study concern only summer half-years and most often they are of short duration – up to 20 days. Longer droughts, lasting lightly over 2 months, can be expected – once per 10 years. The occurrence of a summer drought lasting almost all the season in the Zagożdżonka river is probable once per 100 years. A weak correlation between the minimum drought discharge and their duration was found.

Celem pracy jest ilościowa analiza występowania zjawiska niżówki i prawdopodobieństwa jej występowania w małej zlewni rolniczej, na podstawie długoletniej serii obserwacji przepływów dobowych rzeki Zagożdżonki w profilu Płachty Stare, w kontekście śledzenia zmian w reżimie rzeki w wieloleciu 1963-2010. Zlewnia rzeki Zagożdżonki jest jedna z kilku w Polsce, która posiada długi ciąg pomiarów wartości opadów i odpływu. Na potrzeby wyznaczenia niżówek na hydrogramach dobowych przepływów użyto poziomu odcięcia Q90% (przepływ odczytany krzywej czasów trwania przepływów). Dodatkowym kryterium w wyodrębnieniu niżówek zastosowano minimalny czas trwania zjawiska wynoszący 10 dni. Do wyznaczenia rozkładów prawdopodobieństwa objętości deficytu i czasu trwania niżówek maksymalnych letnich dla rzeki Zagożdżonki użyto programu Nizowka2003. Niżówki w rozpatrywanej małej rolniczej zlewni dotyczą jedynie półrocza letniego i najczęściej trwają krótko do 20 dni. Raz na 10 lat można spodziewać się niżówek dłuższych, trwających niewiele ponad 2 miesiące. Raz na 100 lat jest prawdopodobne wystąpienie w rzece Zagożdżonce niżówki letniej trwającej prawie przez cały sezon. Pomiędzy minimalnym przepływem niżówek a ich czasem trwania uzyskano słabą zależność.