Agnieszka Hejduk

Thermal and snow conditions of winters and winter floods on example of Zagożdżonka River

Abstract Thermal and snow conditions of winters and winter floods on example of Zagożdżonka River. Thermal and snowy conditions in Zagożdżonka River catchment during hydrological years 2003-2013 and winter floods are presented in paper. The meteorological and hydrological data, such as maximum, minimum, mean diurnal air temperatures, daily snow cover depth, and water discharge, collected at Czarna station (WULS-SGGW) have been used. Meteorological conditions were analyzed using indexes proposed by Paczos. Temperate cold and extraordinarily low snowy winters has dominated in Zagożdżonka catchment in presented period of time. Winter floods as a result of snowmelt have been observed almost each year, except 2008 when winter was mild and extremely low snowy. The relation between winter severity index (WOz) and winter snowiness index (WSn) has been estimated, as well as the relation between winter snowiness index and maximum discharge (Qmax). Streszczenie Warunki termiczne i śnieżne zim oraz wezbrania zimowe na przykładzie zlewni rzeki Zagożdżonki. Wykorzystując wskaźniki ostrości termicznej i śnieżności zim według Paczosa, przedstawiono warunki termiczne i śnieżne zim na obszarze nizinnej zlewni rzeki Zagożdżonki oraz scharakteryzowano wezbrania zimowe, odnotowane w badanym okresie. Podstawowe dane meteorologiczne i hydrologiczne, takie jak temperatura powietrza (maksymalna, minimalna i średnia), grubość pokrywy śnieżnej, wysokość opadów, stany wody oraz zmącenie wody w okresach zimowych lat hydrologicznych 2002-2013, pochodziły ze stacji pomiarowej SGGW zlokalizowanej w miejscowości Czarna, na obszarze badanej zlewni. W badanym okresie na obszarze zlewni Zagożdżonki dominowały zimy umiarkowanie chłodne i niezwykle małośnieżne. Niemal w każdym roku obserwowano wezbrania, których bezpośrednią przyczyną było topnienie śniegu. Wyjątek stanowił rok hydrologiczny 2008, kiedy zima była łagodna i ekstremalnie małośnieżna. Istnieje korelacja pomiędzy wskaźnikiem ostrości zimy a wskaźnikiem śnieżności. Istnieje również zależność pomiędzy wskaźnikiem śnieżności a przepływem maksymalnym w okresie zimowym

Recorded lag times of snowmelt events in a small catchment

Recorded lag times of snowmelt events in a small catchment The hydrological and meteorological data collected in small, lowland catchment during snowmelt floods have been used to calculate lag time of runoff (Lag) and lag time of sediment yield (Lags). Both, Lag and Lags are important characteristics of the instantaneous unit hydrograph (IUH) and instantaneous unit sedimentgraph (IUSG). Field data from Zagożdżonka River catchment have been used to demonstrate the relationship between lag times. The results of investigation show that: a) there is a strong relationship between Lag and Lags; b) in most cases the value of a = Lags/Lag is smaller than 1; c) in case of snowmelt floods there was only poor correlation between parameter a and the total runoff depth (water supply). Zarejestrowane czasy opóźnienia wody i rumowiska podczas wezbrań roztopowych w małej zlewni Czas opóźnienia odpływu wody (Lag) oraz czas opoźnienia odpływu rumowiska (Lag,s) są ważnymi charakterystykami chwilowego hydrogramu jednostkowego - IUH oraz chwilowego sedymentogramu jednostkowego - IUSG. Ich znajomość pozwala na wyznaczenie tzw. parametru transportu rumowiska B, będącego kluczowym parametrem IUSG. Badania prowadzono w małej, nizinnej zlewni rzeki Zagożdżonki, położonej 100 km na południe od Warszawy. Analizie poddano 22 fale roztopowe odnotowane w okresie 1998-2009. Wykorzystując dane pomiarowe ze stacji badawczej w Czarnej, dla wszystkich fal obliczono czasy opóznienia odpływu wody, a dla 14 spośród ww. fal, dla których posiadano komplet danych, obliczono także czasy opóznienia odpływu rumowiska. We wszystkich przypadkach czas opóźnienia odpływu rumowiska był mniejszy niż czas opóźnienia odpływu wody, co oznacza, że kulminacja fali rumowiska następowała przed kulminacją fali odpływu wody. Stosunek wartości Lags do Lag zawierał się w przedziale 0.41-0.98; wartość średnia wyniosła 0.79; odchylenie standardowe 0.17. Dla wszystkich analizowanych zdarzeń stosunek Lags do Lag był mniejszy od 1.

INFLUENCE OF SELECTED FACTORS ON ERODIBILITY IN CATCHMENT SCALE ON THE BASIS OF FIELD INVESTIGATION

Drying of soil surface can affect the soil water repellency and reduce the infiltration, it may have impact on runoff and erosion. The aim of the research was to determine the effect of soil surface drying on its repellency and erosion, and the dependence of these values from the land use on the changing weather conditions background during the year. The research was conducted on Zagożdżonka river catchment, six times during the period of July 2014-September 2015, at five measuring points characterized by different land use. The irrigation of soil was carried out using rainfall simulator made by Eijkelkamp company. The intensity of the rain during the first 3 minutes of precipitation was 6 mm / min, the kinetic energy of rain was 72 J·m-2. The surface runoff was collected into containers placed in the bottom of the rainfall simulator. Water Drop Penetration Time test was used to determine soil surface wettability. WET-2 probe was used to measure the moisture and soil temperature. Sediment concentration in the effluent was determined by weight method on filters. Variability of soil wettability was observed in different dates of measurements. Increasing repellency was recorded during the dry periods. The highest class of repellency was found in the forest and wild meadow areas. There was no direct correlation between the soil moisture, soil temperature and runoff. Both, sediment concentrations and sediment grain size, varied in the collected samples, depending on measurement time. The highest sediment concentrations were found in runoff from agricultural land use.

Variability of suspended sediment grain size distribution in winter floods

Abstract Variability of suspended sediment grain size distribution in winter floods. The work presents the results of research concern variability of suspended sediment grain size, transported during the winter floods in agricultural catchment, in the period of hydrological years 2012-2015. The information about grain size distribution from nine winter flood events were collected over the study period, which allowed to analyze the variability of suspended sediment particle size during the various events. Grain size of sediment was determined using a laser particle size analyzer Mastersizer Microplus from Malvern Instruments Ltd. Variability of individual particle size classes were observed in each flood. Sand fraction dominated in seven of nine measured events. There was no significant increase of suspended sediment size in relation to the maximum of discharge. It can be explain by a relatively low discharge of recorded events. The percentage of material classified as clay (<4 μm) ranged from 0.08 to 1.01%, silt-sized material (>4 and <63 μm) ranged between 9.31 and 67.17% and sand-size material (>63 μm) ranged from 32.01 to 90.61%. The relationship between the particle size and the discharge requires further studies. The diameter d10, d50 and d90 and a standard deviation were calculated for each flood. Mean values of d50 for individual flood ranged between 41.05 and 191.32 μm with average value of 99.01 μm and average standard deviation of 32.57.