6355536822

8. ROLA DRÓG W KSZTAŁTOWANIU ODPŁYWU 1 FALI WEZBRANIOWEJ W ZLEWNI

8.1. GEOMORFOLOGICZNY MODEL TRANSFORMACJI

OPADU W ODPŁYW

Badania nad modelami deterministycznymi stały się możliwe dzięki zastosowaniu technik komputerowych, a w szczególności programów z grupy GIS (Geographical Information Systems). Modele deterministyczne mają charakter systemów symulacyjnych, gdzie wszystkie obliczenia wykonywane są przez komputer. Daje to możliwość analizy dużej liczby dowolnych wariantów, a wizualizacja wyników odbywa się w sposób półautomatyczny. W ten sposób modelowanie staje się rozwinięciem badań terenowych (Gawrysiak 2004).

Próby włączenia sieci dróg do modeli odpływu rozpoczęły się na początku XXI wieku. Po raz pierwszy drogi uwzględnili K. Loaugue, J.E. VanderKwaak (2002), potwierdzając ich istotną rolę w kształtowaniu spływu podczas gwałtownych opadów burzowych. Korzystając z tych doświadczeń K. Loaugue i in. (2005), B.B. Mirus i in. (2007) z wykorzystaniem modeli terenu (3D i 2D) zaproponowali InllM (Integrated Hydrology Model) jako model odpływu z małej zlewni. Model ten bazuje na różnicach w saturacji (zagęszczeniu cząstek gleby w profilu) pomiędzy obszarem drogi i resztą zlewni. Zaznaczyć trzeba, że zlewnie eksperymentalne, w których prowadzone były badania są bardzo małe, (np. R5 w Oklahomie ma zaledwie 0,1 km² (Loaugue, VanderKwaak 2002). Natomiast przedmiot badań - drogi leśne (jorest roads) są traktami służącymi do eksploatacji lasu. Skala problemu jest bardziej porównywalna do warunków polskich w badaniach europejskich. W Holandii opracowano model LISEM (Umburg Soil Erosion Model) służący prognozowaniu zmian geomorfologicznych (strat glebowych) na polach uprawnych po dużych opadach (Jetten 2002). Dużą zaletą tego modelu jest możliwość symulowania hydrogramu odpływu. Wadą, podobnie jak wcześniej, jest zastosowanie do niewielkich zlewni (kilkadziesiąt hektarów) równomiernie zmodyfikowanych przez rolnictwo (bez uwzględnienia np. teras rolnych). Model bazuje na cyfrowym modelu terenu, a ujęcie w nim dróg jest zbliżone do rozwiązań zastosowanych w niniejszej pracy. Model ten w Polsce mógłby mieć szerokie zastosowanie na terenach, gdzie występują gospodarstwa wielkoobszarowe, jednak do tej pory był narzędziem analizy tylko w niewielu przypadkach (Gawrysiak 2004). Duża ilość modeli nie pozwala na ich szczegółową charakterystykę, wspomniano te które stosują rozwiązania najbliższe celowi pracy. Wspólnym mianownikiem wymienionych modeli jest to, że uwzględniają drogi, ale trudne byłoby uwzględnienie w nich modyfikacji linii odpływu występujących w zlewniach karpackich.