VARIABILITATEA SPATIALA SI TEMPORALA A SCURGERII LICHIDE MAXIME ÎN BAZINUL IALOMITEI

Headnote

ABSTRACT - Lucrarea are ca scop analiza debitelor maxime În bazinul hidrografic al râului Ialomita. Au fost valorificate prin analize statistice seriile de debite maxime lunare si anuale de la 20 de statii hidrometrice din arealul bazinului, cu perioade de functionare de peste 30 de ani.

Pentru estimarea debitelor maxime cu diferite probabilitati de depasire s-au utilizat curbele teoretice de tip Pearson III. În vederea obtinerii debitelor maxime cu diverse probabilitati de depasire si În alte sectiuni decât În cele studiate, s-au trasat relatii Între valorile debitelor maxime specifice la statiile hidrometrice si factorii fizico - geografici care le conditioneaza.

Pentru a calcula frecventa de producere a inundatiilor În spatiul analizat, au fost luate În calcul debitele maxime situate peste debitele corespunzatoare cotei de inundatie (QI). Din analiza viiturilor prelucrate În bazin s-a constatat ca cele mai mari viituri care au condus la inundatii s-au produs În lunile iunie - iulie.

În vederea identificarii tendintelor În dinamica scurgerii maxime si a semnificatiilor lor statistice s-a aplicat testul Mann-Kendall.

Cuvinte cheie: debite cu diferite probabilitati de depasire, variabilitate spatiala si temporala, scurgere maxima, bazinul hidrografic al râului Ialomita

1. INTRODUCERE

Cunoasterea particularitatilor scurgerii maxime În sectiunile de interes ofera posibilitatea rezolvarii problemelor de baza pe care le pune practica În legatura cu amenajarea si folosirea rationala a apelor. (Ctin, Diaconu, 1988)

Deoarece bazinul hidrografic al râului Ialomita a fost afectat În ultimele decenii de viituri cu consecinte social - economice majore, În aceasta lucrare s-a analizat variabilitatea spatiala si temporala a scurgerii lichide maxime.

Cele mai mari viituri prin valoarea debitelor si a efectelor, s-au produs În anii 1975, 1991 si 2005.

2. CARACTERISTICI GEOGRAFICE GENERALE ALE BAZINULUI HIDROGRAFIC AL RÂULUI Ialomita

Bazinul hidrografic al râului Ialomita are o suprafata de 10350 Km2. Obârsia Ialomitei se gaseste la zona de contact dintre Carpatii Meridionali si cei Orientali. (Ujvari, I., 1972) Altitudinal, bazinul Ialomitei se desfasoara Între 2310 m (În Piatra Obârsiei din Muntii Bucegi) si 6 m (la confluenta cu Dunarea), cu o altitudine medie de 327 m. 15% zona de munte, 25% zona de deal si 60% zona de câmpie reprezinta proportia formelor de relief În cadrul bazinului hidrografic al râului Ialomita (fig. 1).

3. BAZA DE DATE UTILIZAT..

Date asupra regimului apelor În bazinul hidrografic Ialomita exista Înca din anul 1914, anul Înfiinatrii statiei hidrometrice Cosereni pe râul Ialomita. Pâna În prezent si mai ales În ultima perioada s-a acumulat un vast material hidrometric de la 29 de statii hidrometrice care poate fivalorificat pentru determinarea parametrilor scurgerii În bazin.

Pentru analiza variabilitatii spatiale si temporale a parametrilor scurgerii lichide maxime au fost valorificate seriile de debite maxime lunare si anuale de la 20 de statii hidrometrice cu perioade de functionare de peste 30 de ani. statiile hidrometrice valorificate si câteva caracteristici morfometrice ale acestora sunt prezentate În Tabelul 1.

4. METODOLOGIA DE LUCRU

4.1. Debitele maxime cu diverse probabilitati de depasire

probabilitatile empirice (p) au fost estimate cu ajutorul formulei Weibull: p = r/(n+1), În care r este numarul de ordine (rangul) al valorii din seria de date ordonate descrescator, iar n, efectivul seriei de date.

În vederea obtinerii debitelor maxime cu diverse probabilitati de depasire (0,1%, 0,5%, 1%, 2% si 10%) si În alte sectiuni decât În cele studiate s-au g..sit relatii Între valorile debitelor maxime specifice si factorii fizico - geografici. probabilitatile corespunzatoare debitelor maxime au fost calculate prin intermediul programului ASIG ce permite determinarea curbelor de asigurare teoretice de tip Pearson III (CORBUS, C., 1992).

Cele mai concludente rezultate s-au obtinut prin folosirea relatiilor de regionalizare hidrologica care iau În considerare debitele maxime specifice (qmaxp%) de diverse asigurari, altitudinea medie si suprafata bazinului de receptie (Hm/[radical]F). Graficul unei astfel de functii, pentru râul Prahova este prezentat În figura 2

În functie de modul de dispunere a punctelor pe suprafata bazinului Ialomita s-au individualizat mai multe relatii de regionalizare la nivelul bazinului.

În figura 3 sunt prezentate zonele de regionalizare a debitului maxim specific cu probabilitatea de 1% pentru tot bazinul hidrografic al râului Ialomita.

Reprezentarea grafica a debitelor maxime specifice qmax (l/s/km2) se poate face si functie de suprafata F (km2) bazinului de receptie (Diaconu & SERBAN, 1994). În figura nr. 4 se prezinta debitele specifice cu probabilitatile de 1% si 5% pentru bazinul Prahova.

4.2. frecventa de producere a viiturilor

Pentru a calcula frecventa de producere a inundatiilor În spatiul analizat, au fost analizate viiturile ale caror debite maxime sunt superioare debitului corespunzator cotei de inundatie (QI).

În spatiul hidrografic Ialomita majoritatea viiturilor au geneza pluviala, producându-se cu precadere În sezonul cald al anului. Pe baza seriilor de debite maxime lunare au fost calculate frecventele de aparitie a viiturilor cu debite mai mari fata de QI (numar de cazuri). În tabelul nr.2 sunt prezentate cele mai mari frecvente de aparitie a debitelor maxime lunare (În numar de cazuri) la 7 statii hidrometrice. Din analiza acestuia se constata ca cele mai multe depasiri ale cotelor de inundatie s-au produs la s.h. Moara Domeasca (râul Teleajen), urmata de s.h. Cosereni (râul Ialomita) si de s.h. Varbilau (râul Slanic).

În figura nr 5 este prezentata frecventa anuala (În numar de cazuri) de producere a debitelor maxime la sta..ia Moara Domneasca de pe râul Teleajen.

În ceea ce priveste frecventa pe luni de producere a debitelor maxime (În numar de cazuri) În bazinul hidrografic al râului Ialomita, se constata ca viituri cu debitele superioare celor corespunzatoare cotei de inundatie se produc cel mai frecvent În lunile de vara, dar s-au Înregistrat viituri importante si În celelalte anotimpuri. În tabelul nr. 3 si În figura 6 sunt prezentate doar statiile hidrometrice unde s-au Înregistrat peste 10 viituri cu debite superioare cotelor de inundatie În perioada analizata.

Valorile debitelor maxime produse În anul 2005 s-au situat dupa valorile debitelor corespunzatoare anului 1975 la majoritatea statiilor hidrometrice.

Din analiza Întregului bazin s-a constatat o crestere a frecventei debitelor maxime pe afluentii mici din cadrul bazinului hidrografic Ialomita precum si pe râul Prahova.

Cresteri ale acestor frecven..e se Înregistreaza si pe cursul superior al râului Ialomita cu exceptia cursului inferior unde aceste fenomene sunt mai rare ca urmare a albiei destul de largi ce determina atenuarea undei de viitura. De asemenea si râul Teleajen se confrunta cu un numar mai mic de depasiri ale cotelor de inundatie comparativ cu perioada mai sus amintita datorita acumularii Maneciu.

6. TENDINTA STATISTICA A DEBITELOR MAXIME

În vederea identificarii tendintelor În dinamica scurgerii maxime si a semnificativitatii lor statistice s-a aplicat testul Mann-Kendall pe seriile de valori lunare si anuale ale debitelor maxime de la cele 20 de statii utilizate.

Testul Mann - Kendall se bazeaza pe interpretarea tipului de analiza statistica: pentru serii de date mai mari de 10 având astfel o distributie normala. Pentru a identifica fiecare tendinta semnificativa de scadere sau de crestere a parametrilor analizati, se folosesc patru nivele de Încredere (level of significance), tabel nr.4.

De exemplu, nivelul de Încredere de α = 0.001, semnifica o probabilitate de 0.1% adica gradul de Încredere În privinta tendintelor de crestere sau de scadere rezultate În urma aplicarii testului, ceea ce Înseamna ca probabilitatea de a se produce este foarte mare.

Prin intermediul testului Mann - Kendall s-au obtinut urmatoarele tendinte:

- tendinte de crestere ale debitelor maxime În lunile septembrie si octombrie se Înscriu Între probabilitatile de Încredere de 0.001% si 0,1%

- tendinte de scadere În restul lunilor cu un nivel de Încredere Înscris Între probabilitatile de producere de 0.1% si 0.001%.

- În luna decembrie nu se constata nici o tendinta În evolutia debitelor maxime

- tendinta de crestere ale debitelor maxime la nivel anual doar la statiile hidrometrice Cosereni si Tesila cu o probabilitate de producere de 99.9%.

7. CONCLUZII

Pentru ob..inerea debitelor maxime cu diverse probabilitati de depasire În sectiunile necontrolate hidrometric s-au realizat relatii de regionalizare de tipul q - f (Hm[radical]F), q - f(F) pe baza datelor obtinute la statiile hidrometrice analizate.

Debitul maxim specific cu probabilitatea de 1% reprezinta o distributie diferita În cadrul bazinului hidrografic Ialomita. Astfel În zona montana se Înregistreaz.. cele mai mari valori. Situatia se prezinta invers În zona de câmpie.

Cele mai mari inundatii se produc vara ca urmare a precipitatiilor abundente. Sunt Înregistrate uneori si primavara depasiri ale cotei de inundatie, aceste viituri având În general geneza mixta (precipitatii si topirea stratului de zapada). Cele mai mari viituri la scara Întregului bazin s-au produs În anii 1975, 1991 si 2005. La scara lunara, frecventa de producere a viiturilor este specifica lunilor de vara. În urma aplicarii testului Mann - Kendall se constata o viitoare crestere a debitelor maxime În lunile septembrie si octombrie dar analizele efectuate nu au relevat tendinte semnificative În variabilitatea debitelor maxime si a numarului de viituri anuale (considerate importante), Întrucât viituri cu debite foarte mari s-au produs ..i În anii 1970 - 1975.

References

BIBLIOGRAFIE

1. CORBUS, C., (1992), Instructiuni de utilizare a programului ASIG, versiunea 1.0, I.N.M.H. - L.H.D.P.H.

2. DIACONU, C., BLAGA, O., LAZARESCU, D.,(1978), Hidraulica si hidrologie, Editura didactica si pedagogica, Bucuresti

3. DIACONU, C. (1988), Râurile de la inundatii la seceta, Editura Tehnica, Bucuresti.

4. DIACONU, C. SERBAN, P. (1994), Sinteze si regionalizari hidrologice, Editura Tehnica, Bucuresti

5. MUSTATEA A. ,(2005), Viituri excep..ionale pe teritoriul României, INHGA, Bucuresti.

6. ST..NESCU AL.VIOREL, DROBOT, R. (2002), Masuri nestructurale de gestiune a inundatiilor, Editura HGA Bucuresti

7. UJVARI, I. (1972), Geografia apelor României, Editura Stiintifica, Bucuresti.

8. *** (1966), Monografia hidrologica a bazinului hidrografic Ialomita, Studii de hidrologie, XVI, IMH, Bucuresti.

9. *** (1971), Râurile României. Monografie hidrologica, IMH, Bucuresti.

10. *** (1983), Geografia României. Geografia fizica, I, Ed. Academiei Române.

11. *** (1992), Atlasul cadastrului apelor din România, Bucuresti

12. *** (2008), Clima României, Editura Academiei Române, Bucuresti

13. *** (-) Anuare hidrologice. Arhiva INHGA

14. *** (-) Studii la statiile hidrometrice. Arhiva INHGA