Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytet Warszawski Metody wydzielania i analizy niżówek na przykładzie zlewni mazowieckich i wielkopolskich Wojciech Pokojski Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytet Warszawski

Dlaczego niżówki Tematyka niżówek rzadziej poruszana, niż np. zagadnienie kształtowania się wezbrań zarówno w badaniach naukowych jak i w mediach. Wytłumaczeniem tej dysproporcji może być powolny i przez to nie stwarzający bezpośredniego zagrożenia dla człowieka, przebieg tego zjawiska. Społeczeństwo w wyniku wystąpienia suszy hydrologicznej ponosi pozornie niższe straty.

Na badania niżówek złożyły się: Cel i zakres badań Na badania niżówek złożyły się: porównanie kryteriów wydzielania niżówek oraz wprowadzenie nowych metod ich analizy, wydzielenie przepływów niżówkowych, analiza sezonowości i częstości występowania niżówek. Wydzielenie niżówek stanowiło wstępny etap badań dotyczących wpływu cech klimatycznych na kształtowanie się susz hydrologicznych

Charakterystyka obszaru badań Zlewnie reprezentują warunki klimatyczne i cechy fizycznogeograficzne Niżu Polskiego  obszaru charakteryzującego się największym zagrożeniem suszą atmosferyczną w Polsce w okresie letnim Kryterium ich wyboru było: zróżnicowanie pod względem położenia na Niżu Polskim oraz cechy fizycznogeograficzne, oddziałujące na kształtowanie się przepływu. Niż Polski – najdotkliwsze susze

Obszar badawczy Nizina Mazowiecka (Łydynia, Mroga) Pojezierze. Wielkopolskie (Flinta, Kopel, Mogilnica, Noteć) Powierzchnia: od 276 do 663 km2. 6 zlewni położonych na Nizinach Środkowopolskich

Charakterystyka zlewni

Pojęcie i metody wyznaczania niżówki Pojęcie niżówki - próby zdefiniowania nie doprowadziły do ustalenia jednoznacznej, powszechnie akceptowanej definicji. Terminem tym ogólnie określa się okres niskich stanów wód powierzchniowych. Różnice polegają na przyjęciu różnych kryteriów ilościowych, pozwalających w sposób jednoznaczny wydzielić okres charakteryzujący się „niskimi” przepływami rzeki.

Nowa metoda przyjęcie wybranego przepływu procentowego z krzywej sum czasów trwania przepływów metoda stosowana w Europie Zachodniej w ramach Międzynarodowego Programu Hydrologicznego FRIEND (Low Flows) Stosowanie w Masaryk Water Research Institute Praga (Czechy) W Polsce Q90% Czamara i in. (1997), Tokarczyk (1999) Q70% Pokojski i Kasprzyk (1997), Kasprzyk (1998), Kasprzyk i Kupczyk (1998), Tokarczyk (1999), Pokojski (2002)

Przykładowa krzywa sum czasu trwania przepływu

Wyznaczenie okresów niżówkowych w badanych zlewniach Podstawą wydzielenia niżówek były przepływy dobowe w 30-leciu 1966-1995. Przy wydzielaniu okresów niżówkowych, obok kryterium Q70%, zastosowano dodatkowe warunki: za minimalny czas trwania niżówki uznano 5 dni, przy wydzielaniu kolejnych niżówek przyjęto zaś, że jeśli są one rozdzielone przepływami większymi od Q70% trwającymi do 5 dni, są wówczas traktowane jako jeden okres niżówkowy Porównanie i dalsze badania wykazały zasadność przyjęcia jako kryterium przepływu procentowego Q% o wartości progowej 70%, ustalonego na podstawie krzywej sum czasów trwania przepływów. Obliczenia wykonano w programie Rozkłady niżówki, autorstwa W. Jakubowskiego, AR Wrocław.

Porównanie najbardziej popularnych metod wyznaczania niżówek przepływem wyrażonym w % Często stosowana wartość progowa niżówek: SNQ - (wartość średnia z rocznych wartości minimalnych). Rzadziej stosowane: Środ.NQ - wartości środkowej z rocznych wartości minimalnych WNQlet (najwyższy z minimalnych przepływów półrocza letniego) a odpowiadające im przepływy wyrażone w % (Q%) odczytane z krzywej częstości przepływów

Porównanie metod wyznaczania niżówek Najostrzejsze kryterium - (Środk. NQ) (87,8 % - 94,7%) Niewiele łagodniejszymi kryteriami są SNQ (82,2% - 88,8%) Najłagodniejszym kryterium jest WNQlet (38% - 82,5%) Przepływ procentowy Q70% jest kryterium łagodniejszym niż SNQ, Środk.NQ, ostrzejszym zaś niż WNQlet.

Charakterystyka niżówek Iloraz liczby dni z przepływami niżówkowymi półrocza letniego i zimowego pozwolił jednoznacznie zaliczyć niżówki pod względem genezy do typu letniego. W półroczu letnim wystąpiło ponad 70% wszystkich średnich dobowych przepływów uznanych za niżówkowe  od 73% w zlewni Mrogi do 85% w zlewni Łydyni. Ze względu na przypadające w listopadzie zakończenie wielu niżówek, które rozpoczęły się w półroczu letnim, można je określić jako letnio-jesienne. Średni czas trwania niżówki był bardzo zróżnicowany i wynosił od 36 dni w Mrodze do 104 dni w Noteci. Niżówki w półroczu letnim były dłuższe niż w zimowym i trwały średnio od 26 dni w Mrodze do 79 dni w Noteci.

Charakterystyka niżówek Analiza częstości czasu trwania niżówek wykazała, że na Flincie, Łydyni i Mrodze dominują niżówki o czasie trwania do 50 dni (ponad 70% wszystkich niżówek). Największym udziałem (i liczbą) niżówek długotrwałych (powyżej 200 dni) charakteryzuje się Noteć – niemal 20% wszystkich niżówek to niżówki długotrwałe, utrzymujące się ponad sześć miesięcy. We wszystkich rzekach najwięcej niżówek rozpoczyna się w pierwszych trzech miesiącach letnich (maj, czerwiec, lipiec). Zakończenie okresów niżówkowych w czterech zlewniach (Flinty, Kopli, Mogilnicy i Noteci) następuje najczęściej w listopadzie, a w zlewni Mrogi i Łydyni we wrześniu.

Występowanie niżówek w zlewni Noteci w wieloleciu 1966-1995

Podsumowanie Przy wydzielaniu niżówek na obszarze Niżu Polskiego zastosowanie znajduje kryterium progowe równe przepływowi procentowemu Q70%. W zlewniach położonych na Niżu Polskim przeważają niżówki letnie (75% niżówek w roku). Najbardziej narażona na występowanie niżówek jest zlewnia Noteci, następnie pozostałe zlewnie Pojezierza Wielkopolskiego. Mniej narażone na występowanie niżówek są zlewnie położone na Nizinie Mazowieckiej.