학술논문
Analýza povodňových událostí na malých povodích s využitím modelu KINFILAnalysis of flood events on small river catchments using the KINFIL model
Document Type
TEXT
Author
Source
Subject
Language
Multiple Languages
Slovak
Slovak
Abstract
Příspěvek analyzuje povodňové případy implementace hydrologického modelu KINFIL, používaného na malých povodích, kde hospodárské využití pozemku a antropogenní vlivy hrají podstatnou roli. Záměrem příspevku je informovat o možnostech využití GIS při fragmentaci malých povodí za účelem zpřesnění vstupních dat pro hydrologický model KINFIL. Kombinace GIS a KINFIL, který je fyzikálně založen na teorii infiltrace a transformace přímého odtoku kinematickou vlnou, poskytuje nástroj pro analýzu jak historických srážko-odtokových případů, tak hypotetických scénářových simulací. Model KINFIL využívá dříve odvozených vztahů mezi hodnotami čísel odtokových křivek CN a „koncepčních“ půdních parametrů (nasycené hydraulické vodivosti a sorptivity) spolu s parametry transformace na testovaném povodí Všeminky na východní Morave. Byly testovány dvě modelové verze: KINFIL 1 a KINFIL 2. Infiltrační část modelu je v obou verzích stejná. Verze KINFIL 1 je založena na schematické geometrizaci, kde povodí je V-tvaru a do hlavního toku je sváděn přímý odtok zobou stran z paralelně uspořádaných desek a každá z těchto desek je sériově (kaskádově) členěna podle sklonu svahů. Takto definované desky ale nemusí plně respektovat členění na subpovodí. Naproti tomu nový přístup KINFIL 2, který za účelem fragmentace povodí využívá prostředků GIS, plně respektuje průběh říční sítě povodí a její členění na subpovodí. Základem pro získání požadovaných parametrů modelu KINFIL 2 je digitální model reliéfu terénu (DEM). Tato verze je geograficky lépe založená a výsledky simulovaných průtoků povodně z července 1997 na experimentálním povodí Všeminky se lépe shodují s průtoky měřenými.
This paper deals with some ways of carrying out an analysis of a flood event using the KINFIL hydrological model on small catchments where both land use and management play a significant role, and where these human activities can influence design discharges. The combination of GIS techniques with the KINFIL model, which is conceived on physically based infiltration approach and on a kinematic wave transformation of direct runoff, provides a tool for analysing historical rainfall-runoff events, for assessing design discharges, and for simulating some hypothetical flood scenarios. KINFIL is a complex model using the correspondence of Curve Number (CN) with soil parameters and the correspondence of kinematic wave transformation with the physiographical parameters of the Všeminka catchment in Eastern Moravia (Czech Republic), which was used in the tests. Two versions of the KINFIL model (KINFIL1, KINFIL2) were implemented. The infiltration part of the model is the same in both versions. KINFIL 1 assumes a more schematic geometrization of the catchment topography, distributing the catchment area to a V-shaped form in which a main channel collects direct runoff from both side planes or segments. This is not fully in accord with the topography of the sub-catchment. KINFIL 2 is a more sophisticated version, where the topography is GIS-organized, taking fully into account the river network and its corresponding sub-catchment division. The latter version is geographically (and also physically) better based, and the results of the simulation of the July 1997 flood waves in the Vseminka experimental catchment fit better with the observed waves. All the topographical and morphological data were analysed and prepared for the KINFIL model (particularly for the KINFIL 2 version), using GIS facilities. Thus the KINFIL 2 version can be applied in future for design discharge assessment when simulating scenarios of various land uses expressing the model parameters.
This paper deals with some ways of carrying out an analysis of a flood event using the KINFIL hydrological model on small catchments where both land use and management play a significant role, and where these human activities can influence design discharges. The combination of GIS techniques with the KINFIL model, which is conceived on physically based infiltration approach and on a kinematic wave transformation of direct runoff, provides a tool for analysing historical rainfall-runoff events, for assessing design discharges, and for simulating some hypothetical flood scenarios. KINFIL is a complex model using the correspondence of Curve Number (CN) with soil parameters and the correspondence of kinematic wave transformation with the physiographical parameters of the Všeminka catchment in Eastern Moravia (Czech Republic), which was used in the tests. Two versions of the KINFIL model (KINFIL1, KINFIL2) were implemented. The infiltration part of the model is the same in both versions. KINFIL 1 assumes a more schematic geometrization of the catchment topography, distributing the catchment area to a V-shaped form in which a main channel collects direct runoff from both side planes or segments. This is not fully in accord with the topography of the sub-catchment. KINFIL 2 is a more sophisticated version, where the topography is GIS-organized, taking fully into account the river network and its corresponding sub-catchment division. The latter version is geographically (and also physically) better based, and the results of the simulation of the July 1997 flood waves in the Vseminka experimental catchment fit better with the observed waves. All the topographical and morphological data were analysed and prepared for the KINFIL model (particularly for the KINFIL 2 version), using GIS facilities. Thus the KINFIL 2 version can be applied in future for design discharge assessment when simulating scenarios of various land uses expressing the model parameters.