hrvatski

PARAMETARSKO MODELIRANJE OTJECANJA PRIMJENOM IZOKRONA I GIS - TEHNOLOGIJE

Zadatak rada bilo je iznalaženje mogućnosti unaprijeđenja parametarskog modeliranja otjecanja u smislu poboljšanja ulaznih parametara, korištenjem informatičkih znanosti na njihovom sadašnjem stupnju razvoja. Drugim riječima, zadatak je bio istražiti mogućnosti primjene znanja i tehnika iz domene informatičkih znanosti u postojećim parametarskim metodama proračuna otjecanja, konkretno u metodi izokrona. U uvodnom poglavlju dano je pojašnjenje značenja teme i istaknuta je pretpostavka da se razvojem moderne kompjuterske tehnologije, konkretno GIS - tehnologije, bitno poboljšavaju uvjeti za pouzdaniju primjenu parametarskih hidroloških metoda. Metodologija rješavanja postavljenog zadatka definirana je kao teorijsko - analitički postupak u kojem je parametarsko modeliranje otjecanja ograničeno na razinu analize i korištenja dosadašnjih hidrološko-znanstvenih dostignuća s teorijsko - analitičkom osnovom, uz korištenje iskustvenih pokazatelja. Na tim osnovama pristupa se izradi parametarskog hidrološkog modela otjecanja. Za valorizaciju hidroloških parametara u tom modelu metodološki se razrađuje postupk primjene suvremene GIS-tehnologije u detaljnim analizama utjecajnih činilaca otjecanja na slivu. Testiranje modela provedi se na numeričkom primjeru otjecanja sa sliva akumulacije Botonega u Istri. Radi se o bujičnom slivu, za koji postoji bogata baza podataka o oborinama, slivu i otjecanju. Dakle, na teorijskim osnovama definira se koncept i razrađuje proračunski model površinskog otjecanja, tretirajući ga kao progresivno tečenje u hipotetičkom vodnom sloju male dubine, koje nailazi na nepredviđene prepreke od strane vegetacije, terenskih neravnina i sl. Za definiranje brzine tečenja koristi se Manningova jednadža s tim da se razlikuju brzine tečenja po površini od brzina tečenja po vodotocima nižeg i višeg reda. Taj proračunski model otjecanja primjenjuje se na diskretizacijske elemente sliva, izvršivši prethodno diskretizaciju sliva grid mrežom s veličinom osnovnog elementa (pixla) 25x25 m, i odredivši hidrauličku udaljenost (udaljenost po trajektoriji putovanja vode) za svaki diskretizacijski element od vododjelnice i do izlaznog profila sliva. Tu udaljenost se definira prostornom analizom padova terena za svaki diskretizacijski element, određujući trajektoriju puta elementarnog volumena vode od vododjelnice do diskretizacijskog elementa i dalje do izlaznog profila sliva. U tu svrhu prethodno je izrađen digitalni model terena. Proračun brzina tečenja provodi se dalje uz pretpostavku trenutne ravnomjerno raspoređene jedinične oborine na cijelom slivu. Tako na koncu dolazi do definiranog polja brzina tečenja po površini sliva i u vodotocima. Na osnovu definiranog polja brzina otjecanja i hidrauličke udaljenosti svakog diskretizacijskog elementa, dalje se dolazi do definiranog polja potrebnog vremena otjecanja za svaki diskretizacijski element, a na osnovu tog polja (polja vremena otjecanja), u Arc-View softveru, lako se izrađuje karta izokrona za bilo koji željeni izokronalni korak. Za opisani postupak izrade karte izokrona izrađena je procedura primjene GIS-tehnologije pomoću Arc-View GIS-softvera, prikazavši prethodno povjesni razvoj i osnovne principe te tehnologije. U proračunskom modelu otjecanja koji je izrađen figurirju četiri parametra koji utjeću na otjecanje. To su Manningov koeficijent hrapavosti, i slijedeća tri karakteristična koeficijenta koji u konačnici imaju utjecaj na izokronalnu sliku otjecanja, to su: koeficijent nagiba terena, keficijent pokrovnosti zemljišta i keficijent geološkog i pedološkog profila tla. Za kvantifikaciju ova tri koeficijenta izrađene su i testiranjem provjerene valorizcijske tablice koje uz razrađenu proceduru primjene GIS-tehnologije u metodi izokrona predstavljaju izvorni znanstveni doprinos predmetnoj hidrološkoj problematici. Da bi se u parametarski matematički opis procesa otjecanja uvela i retencijska svojstva sliva, konceptualni model se na koncu kompletira tako što se osnovni inercijalni izokronalni model kompilira s metodom linearnog rezervoara. Razrađeni model se na kraju provjerava na konkretnom primjeru pojave velikog vodnog vala na slivu akumulacije Botonega iz 1993. god.

metodologija; parametri; otjecanje; GIS

nije evidentirano