1. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
АДАПТИРАНЕ НА ХИДРОЛОЖКИ МОДЕЛ ЗА БАСЕЙНА НА РЕКА НИШАВА
Oпределянето на максималния отток с различна обезпеченост е ключова
задача при оценката на заплахата от наводнения. Наличието на надеждни и
пространствено разпределени параметри на екстремалния максимален отток е
основна предпоставка за адекватно управление на риска от наводнения. При
картографиране на заплахата и риска от наводнения и при планиране на
мерките за защита от наводнения е необходимо коректно изчисляване на
максималния отток с период на повторенe..
Приложение на метода за регионализиране на максималния отток за
басейна на р. Нишава
Теоретични постановки
В LUBW, 2007 са определени осем характеристики и фактори на водосборните
басейни и речните системи, които са от първостепенна важност за формиране
на максималния отток:
 ·площ на водосбора AEo [km2]
 ·урбанизирана територия S [%]
 ·залесеност W [%]
 ·осреднен наклон Ig [%]
 ·дължина на реката L [km] по протежение на главните реки от вододела до
вливането
 · дължина на реката LC [km] от центъра на тежестта на водосбора до
вливането й;
 ·среден годишен валеж във водосбора hNG [mm]
 ·ландшафтен фактор LF [-]
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

2. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
Описаните характеристики и фактори са включени в множествено
линейно регресионно уравнение, което уравнение се използва за определяне
на максималния отток с различна обезпеченост (т.е. MHQ и HQT), особено за
ln Y   C0  C1  ln  AEo   C2  ln S  1
 C3  ln W  1  C4  ln I g 
 C5  ln L   C6  ln LC 
 C7  ln hN G   C8  ln LF 
ненаблюдавани водосборни басейни :
където: Y, YT са зависими променливи
Y  MHq за регионализиране на стойностите на средните максимални водни
количества /MHQ/;
YT 
Hq T за : T = 2, ..., 10 000 a - за регионализиране на стойностите на
MHq
максималните водни количества HQT;
MHq : модул на оттока на средния максимален годишен отток MHQ
2
(m³/s/km )
HqT : модул на оттока на максималния годишен отток с определена
2
обезпеченост или период на повторение (Т)- HQT (m³/s/km )
C0 - C8 : регресионни коефициенти.
Използвана информация
За прилагане на метода на регионализиране (HQT-модел) е използвана
информацията за максималния отток от 6 ХМС, разположени в горната част на
водосборния басейни на река Нишава. Информация за използваните ХМС,
периода на наблюдение и водосборната им площ е представена в Табл. 1, а
териториалното разположение на тези ХМС е представено на Фиг.1.
Таблица 1. Използвани ХМС и период на наблюдение
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

3. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
Подбасейн ХМС-Nr. Наблюдения Брой Площ
Име от / до години km²
р. Височица (ХМС Брачевци-Р.Сърбия) 47937 1961 - 2010 49 227.00
р. Ерма (ХМС Стрезимировци-Р.България) 452 1961-1967 7 117,00
р. Ерма (ХМС Трнски Одоровци-Р.Сърбия) 47914 1961-2010 49 557.00
р. Ерма (ХМС Трън-Р.България) 11650/95 1937-1983 37 360,5
р. Нишава (ХМС Димитровград- Р. Сърбия) 47910 1961-2010 49 232.00
р. Нишава (ХМС Калотина- Р.България) 11800/223 1967-1983 16 267,00
Фиг. 1 Хидрометрични станции в басейна на р. Нишава
Изчислените емпирични криви на обезпеченост на максималния отток са
представени на Фиг.2.
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

4. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
Eмпирична крива на разпределение на р. Нишава, ХМС
Димитровград
m3/s
120
100
80
60
40
20
0
0 20 40 60 80 100 120
p%
Емпирична крива на обезпеченост на р. Нишава, ХМС Трнски
m3/s
Одоровци
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
p%
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

5. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
Eмпирична крива на обезпеченост на р. Височица, ХМС
m3/s Брачевци
140
120
100
80
60
40
20
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Фиг. 2 Емпирични криви на обезпеченост на максималния отток
Статистическите параметри X , S , G , които определят теоретичната крива на
обезпеченост логаритъм- Пирсън III тип са представени в Табл. 2.
Таблица 2. Статистически параметри на теоретичната крива логаритъм-Пирсон
III тип.
Статистически ХМС ХМС ХМС
параметри Димитровград Брачевци
Трнски
Одоровци
X 1,4334 1,5569 1,5237
S 0,3212 0,2913 0,2749
G 0,1 0,2 0,1
Въз основа на нея е определена годишната вероятност на превишение,
представена в Табл. 3
Таблица 3. Максимален отток на р. Нишава с различна обезпеченост
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

6. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
Годишна ХМС ХМС ХМС Брачевци, Интервал на
вероятност Димитровград, повторение
3
Трнски Q m /s
Q
Одоровци,
3
m /s 3
Q m /s
1,0 2.0229 3.94 3.6276 Всяка година
0,5 26.7285 35.25 33.0469 На две години
0,2 На пет години
0,1 70.428 86.28 75.6502 На десет години
0,02 129.1611 153.43 126.7377 На петдесет
години
0,01 160.0589 189.26 152.5291 На сто години
0,002 247.6213 292.58 223.0177 На петстотин
години
Теоретичните функции на разпределение, които най-добре апроксимират
империчните криви на обезпеченост на изследваните ХМС, както и
статистическите параметри, които ги определят са представени на Фиг. 2
Фигура 3. Теоретична крива на разпределение на р. Нишава, ХМС
Димитровград
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

7. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
300
m3/s
250
200
150 Имперична крива
Теоретична крива
100
50
0
0 20 40 60 p% 80 100 120
Теоретична функция на разпределение на р. Нишава, ХМС Трнски Одоровци
350
300
250
200
Имперична крива
150 Теоретична крива
100
50
0
0 20 40 60 80 100 120
Теоретична крива на разпределение на р. Височица, ХМС Брачевци
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

8. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
250
200
150
Имперична крива
100 Теоретична крива
50
0
0 20 40 60 80 100 120
Определяне на ландшафтните фактори
Фигура 4 Геоложка карта на басейна на река Нишава
Фигура 5. Обобщени геоложки типове
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

9. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
Фигура 6. Карта на земеползването, Корине, 2006/
Определяне на максималния отток по метода на регионализирането
Определените с метода на регионализиране стойности на водните количества
(HQT) и емпиричните стойности на максималния отток /Plotting Positions/ са
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

10. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
представени на Фиг.6. Тези графични изображения показват, че на
меродавните (релевантни) ХМС с адаптирания модел на регионализиране е
възможно едно добро приблизително определяне на стойностите на водните
количества.Фиг.7.
Фигура 7. Максимален отток на р. Нишава с различна обезпеченост,
определен по метода на регионализирането, ХМС Димитровград
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

11. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
300
250
200
Имперична крива
150
Теоретична крива
100 Регионализирана крива
50
0
0 20 40 60 80 100 120
Максимален отток на р. Ерма с различна обезпеченост, определен по
метода на регионализирането, ХМС Трънски Одоровци
350
m3/s
300
250
200 Имперична крива
Теоретична крива
150
Регионализирана крива
100
50
0
0 20 40 60 80 100 120
p%
Максимален отток на р. Височица с различна обезпеченост, определен по
метода на регионализирането, ХМС Брачевци
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

12. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
250
m3/s
200
150
Имперична крива
Теоретична крива
100
Регионализирана крива
50
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Определяне на максималния отток на р. Нишава с различна обезпеченост
по метода на регионализирането
Посредством регионализирането (адаптирани към региона стойности на
оттока с определена обезпеченост) е възможно лесното и бързо определяне на
водните количества с определена обезпеченост на произволно място от речния
участък за целите на бъдещи проучвания в този участък.
Стойностите на параметрите и факторите на максималният отток на р. Нишава
при гр. Годеч са представени в Табл.4
Таблица 4. Стойности на параметрите и факторите на р. Нишава, гр.
Годеч
ХМС- Пери Дължи AE NJa LF LF
Река-ХМС № од на. 0 AE0 U W IG L LC hr (Gemittelt) (Zielwert)
GI m
S km2 % % % km km m
Нишава- гр. 83, 1,1 6 1, 26, 6,7 96
Годеч 05 5 4 3 32 5 0 135
Изчислените по метода на регионализирането стойности на максимлния отток с
различен период на повторение са представени в Табл.
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”

13. Програма за ТГС по ИПП България – Сърбия
ln(Y) Y=MHq MHQ YT HqT HQT
3 2 3
[m /s/km ] [m /s] [m /s/km ] [m3/s]
3 2
MHq -0.652608 0.520686 43.243
Hq2 50 -0.211010 0.8097661 0.422 35.017
Hq5 20 0.332801 1.3948698 0.726 60.318
Hq10 10 0.620712 1.8602528 0.969 80.443
Hq20 5 0.862025 2.3679504 1.233 102.397
Hq50 2 1.135126 3.1115644 1.620 134.553
Hq100 1 1.318140 3.7364666 1.946 161.576
Hq200 0,5 1.487383 4.4254975 2.304 191.372
Hq500 0,2 1.693249 5.4371176 2.831 235.117
Проучванията показват, че разработения в Германия метод на
регионализиране е приложим, както за Република България, така и за
Република Сърбия и дава много добри резултати. С този метод беше
възможно достоверно определянето на максималните водни количества на
река Нишава при гр. Годеч.
Тази публикация е направена с подкрепата на Европейския съюз,
чрез Програмата за трансгранично сътрудничество CCI No 2007CB16IPO006.
Съдържанието на публикацията е отговорност единствено на НИС при СУ “Св.
Климент Охридски” и по никакъв начин не трябва да се възприема като израз на
становището на Европейския съюз или на Управляващия орган на Програмата.
EUROPEAN UNION
Bulgaria – Serbia IPA Cross-border Programme
“Assessment of flood risk – a base for sustainable development in upper part of Nishava
catchment”