Uporaba stohastičnega padavinskega modela za določitev projektnih pretokov na porečju Savinje : magistrsko delo

Pinter, Tilen (avtor), Bezak, Nejc (mentor), Šraj, Mojca (komentor)

Z vse bolj izrazitim spreminjanjem našega okolja kot posledica podnebnih sprememb, so tudi ekstremni vremenski pojavi vse pogostejši. Temu smo bili priča tudi v letu 2023, ko je obilno deževje povzročilo poplave, ki jih v novejši zgodovini Slovenije ne pomnimo. Te so povzročile ogromno škodo na infrastrukturi, gospodarstvu, lastnini ter duševnemu zdravju prebivalcev. V nalogi smo spoznali enega izmed načinov, ki nam omogočajo predvidevanje oziroma računsko določanje tovrstnih ekstremnih dogodkov oziroma določanje projektnih pretokov. Obravnavali smo prispevno območje vodomerne postaje Nazarje, ki se nahaja v Zgornje Savinjski dolini na reki Savinji. Na podlagi podatkov pridobljenih s strani Agencije RS za okolje, smo v programskem orodju R, vzpostavili stohastični padavinski model za generiranje sintetičnih padavin in temperature zraka. Znotraj istega programskega orodja smo vzpostavili tudi hidrološki model padavine-odtok, s pomočjo katerega smo lahko na podlagi izračunanih sintetičnih padavin in temperature zraka ter verjetnostne analize določili projektne pretoke na obravnavanem območju. Analiza generiranih podatkov za različna časovna obdobja z uporabo stohastičnega padavinskega modela je pokazala, da se scenariji in izračunane vrednosti lahko spreminjajo pri vsakem ponovnem zagonu modela, tudi če število scenarijev ostaja ne spremenjeno. To nakazuje potrebo po večkratnem ponavljanju izračunov z več scenariji za natančnejše rezultate. Nadaljnje analize so pokazale, da se projektni pretoki različnih povratnih dob ne spreminjajo, če se število scenarijev povečuje ob ohranjanju istega časovnega obdobja, temveč se ti zgolj dopolnijo z rezultati novih oziroma dodanih scenarijev. Primerjava med merjenimi in generiranimi podatki je pokazala podobnosti v oblikah verjetnostnih krivulj projektnih pretokov, čeprav so bile razlike večje pri povratnih dobah nad 100 let. Na odstopanje med rezultati vpliva tudi uporaba dnevnih vrednostih. Za boljše delovanje modela bi bilo potrebno uporabljati urne časovne podatke in natančnejše podatke o temperaturi zraka.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: magistrska dela, padavine, model odtoka, stohastični padavinski model, projektni pretoki, Savinja, temperatura zraka
• Vrsta gradiva: Magistrsko delo/naloga
• Tipologija: 2.09 - Magistrsko delo
• Organizacija: FGG - Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
• Kraj izida: Ljubljana
• Založnik: [T. Pinter]
• Leto izida: 2024
• Št. strani: 1 spletni vir (1 datotek PDF (XIII, 63 str.))
• PID: 20.500.12556/RUL-161538-40a8c495-1c39-1933-3718-d19471bd0540
• UDK: 551.579:556.12(282.2)(043.2)
• COBISS.SI-ID: 207609091
• Datum objave v RUL: 12.09.2024

PINTER, Tilen, 2024, Uporaba stohastičnega padavinskega modela za določitev projektnih pretokov na porečju Savinje : magistrsko delo [na spletu]. Magistrsko delo. Ljubljana : T. Pinter. [Dostopano 6 maj 2025]. Pridobljeno s: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=161538

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Use of a stohastic precipitation model for determing design discharges in savinja river basin : master thesis

Izvleček

With the increasing changes in our environment due to climate change, extreme weather events are also becoming more frequent. We witnessed this in 2023 when heavy rainfall caused floods unprecedented in the history of Slovenia. These floods caused extensive damage to infrastructure, the economy, property, and the mental health of residents. In this thesis, we explored one of several methods that allow us to predict or computationally determine such extreme events and design discharge values. We examined the catchment area of the Nazarje gauging station, located in the Upper Savinja Valley on the Savinja River. Based on the data obtained from the Slovenian Environmental Agency (ARSO), we established a stochastic precipitation model in the R software for generating synthetic precipitation and air temperature data. Within the same software, we also established a rainfall-runoff hydrological model, which enabled us to determine design discharge values in the studied area based on the calculated synthetic precipitation and air temperature data, and flood frequency analysis. The analysis of generated data for different time periods using the stochastic model revealed that scenarios and calculated values can vary with each simulation of the model, even if the number of scenarios remains unchanged. This indicates the need for repeated calculations with more scenarios for more robust results. Further analyses showed that design discharge values for different return periods do not change if the number of scenarios increases while maintaining the same length of simulations, but rather are supplemented with results from new or additional scenarios. Comparison between measured and generated data showed similarities in the shapes of design discahrge curves, although differences were more significant for return periods over 100 years. For better model performance, it would be necessary to use hourly time step and more precise air temperature data, which we could not provide due to the sparse network of measuring stations.

• Ključne besede: master thesis, precipitation, runoff model, stochastic rainfall model, design discharges, Savinja River, air temperature