Prediction of mean runoff in a small ungauged basin using raster climatological data

Jovan Blagojević, Borislava Blagojević, Vladislava Mihailović, Dragan Radivojević

Abstract


An analysis of mean annual runoff was conducted for a small ungauged catchment of the Tulovska River in the South Morava River Basin. Langbein’s method, Turk’s method and regional regression models were applied for obtaining the mean runoff. Long-term mean temperature, annual precipitation and the mean catchment elevation are used as input data. The estimations were conducted using various sources of climatological input data and the results were then compared. Precipitation and temperature data were derived, in a 10 km x 10 km resolution raster data format, from the digital data repository of the CarpatClim project. Point measurements of temperature and precipitation by the Republic Hydrometeorological Service of Serbia were also used as input data and compared with the raster data. The difference between the raster and point meteorological data were attributed to the effects of terrain elevation spatial variability, not captured in the raster data. The analyses showed that the predicted mean runoff can differ up to 50%, depending on the chosen method and the input data.

Key words: mean annual runoff, small ungauged basin, Langbein method, Turk method, raster climatological data

© 2020 Serbian Geographical Society, Belgrade, Serbia.
This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Serbia


Full Text:

PDF

References


Бaбић-Mлaдeнoвић, M. & Ðинкoвић, Д. (2009). Хидрoмoрфoлoшкe прoмeнe и упрaвљaÑše вoдaмa. Ð’oдoприврeдa, 41(240-242), 137-144. [Babić-Mladenović, M. & Ninković, D. (2009). HidromorfoloÅ¡ke promene i upravljanje vodama. Vodoprivreda, 41(240-242), 137-144.]

Благојевић, Б., Потић, О. & Радивојевић, Д. (2008). Коришћење хидролошких метода за неизучене Ñливове на примеру прорачуна великих вода ТуловÑке реке, Ðаука и пракÑа, 11, 75-82. [Blаgојеvić, B., Pоtić, О. & Rаdivојеvić, D. (2008). Kоrišćеnjе hidrоlоških mеtоdа zа nеizuÄеnе slivоvе nа primеru prоrаÄunа vеlikih vоdа Тulоvskе rеkе, Nаukа i prаksа, 11, 75-82.]

Блaгojeвић, Б., Плaвшић, J. & Живкoвић, Ð. (2010). Ð eгиoнaлизaциja прoÑeчних вoдa нa Ñ‚eритoриjи Србиje. Збoрник Ñ€aдoвa ГрaÑ’eвинÑкo-aрхитeктoнÑкoг Ñ„aкултeÑ‚a у Ðишу, 25, 1-8. [Blagojević, B., PlavÅ¡ić, J. & Živković, N. (2010). Regionalizacija proseÄnih voda na teritoriji Srbije. Zbornik radova GraÄ‘evinsko-arhitektonskog fakulteta u NiÅ¡u, 25, 1-8.]

Blagojević, B. & Plavšić, J. (2013). A normalized regression based regional model for generating flows at ungauged basins. Water Science and Technology, 68(1), 99-108.

Благојевић, J., Плавшић, J., Ћатовић, С. & Тодоровић, A. (2018). Ðнализа Ñредњих вода у Србији на оÑнову дигиталних карата падавина и температура. Водопривреда, 50(294-296), 177-187. [Blagojević, J., PlavÅ¡ić, J., Ćatović, S. & Todorović, A. (2018). Analiza srednjih voda u Srbiji na osnovu digitalnih karata padavina i temperatura. Vodoprivreda, 50(294-296), 177-187.]

Ђoрђeвић, Б. (1990). Ð’oдoприврeдни ÑиÑÑ‚eми. Бeoгрaд: Ðaучнa књигa. [ÄorÄ‘ević, B. (1990). Vodoprivredni sistemi. Beograd: NauÄna knjiga.]

ИÑаиловић, Д. & Срна, П. (2001). Хидролошки Ð±Ð¸Ð»Ð°Ð½Ñ Ð¿Ð¾Ð²Ñ€ÑˆÐ¸Ð½Ñких вода Србије и његове варијације. Управљање водама Србије. ИнÑтитут за водопривреду "ЈароÑлав Черни", 17-36. [Isailović, D. i Srna, P. (2001). HidroloÅ¡ki bilans povrÅ¡inskih voda Srbije i njegove varijacije. Upravljanje vodama Srbije. Institut za vodoprivredu "Jaroslav ÄŒerni", 17-36.]

Јанковић, Д. (2015). О одређивању проÑечног отицања Ñа неизучених Ñливова на територији Србије. Зборник радова 17. Саветовања CDXI – CDX, Вршац, ГрађевинÑки факултет Универзитета у Београду, 816-825. [Janković D. (2015). O odreÄ‘ivanju proseÄnog oticanja sa neizuÄenih slivova na teritoriji Srbije. Zbornik radova 17. Savetovanja CDXI – CDX, VrÅ¡ac, GraÄ‘evinski fakultet Univerziteta u Beogradu, 816-825.]

Langbein, W.B. (1962). The water supply of arid valleys in intermountain regions in relation to climate. Bulletin of the International association of Scientific Hydrology, 7(1), 34-39.

McMahon, T. A., Laaha, G., Parajka, J., Peel, M. C., Savenije, H. H. G., Sivapalan, M., Szolgay, J., Thompson, S. E., Viglione, A., Woods, R. A. & Yang, D. (2013). Prediction of annual runoff in ungauged basins. Bloschl, G (Ed.). Sivapalan, M (Ed.). Wagener, T (Ed.). Viglione, A (Ed.). Savenije, H (Ed.). Runoff Prediction in Ungauged Basins: Synthesis across Processes, Places and Scales, 1, 70-101. Cambridge University Press.

ПрохаÑка, О., Плавшић, J., ПрохаÑка, С. & Тодоровић, A. (2019). Картирање параметара методе Лангбајна за прорачун Ñредњих вода на неизученим Ñливовима на територији Србије. Водопривреда, 51 (297-299), 99-109. [Prоhаskа, О., PlаvÅ¡ić, J., Prоhаskа, S. & Тоdоrоvić, A. (2019). Kаrtirаnjе pаrаmеtаrа mеtоdе Lаngbајnа zа prоrаÄun srеdnjih vоdа nа nеizuÄеnim slivоvimа nа tеritоriјi Srbiје. Vоdоprivrеdа, 51 (297-299), 99-109.]

Радивојевић, Д., Благојевић, Б., Михаиловић, Ð’. & Благојевић, Ј. (2019). Хидролошка Ñтудија - Хидролошке подлоге за потребе израде раÑтеретног канала ТуловÑке реке, ИнÑтитут ГрађевинÑко-архитектонÑког факултета Универзитета у Ðишу. [Radivojević, D., Blagojević, B., Mihailović, V. & Blagojević, J. (2019). HidroloÅ¡ka studija - HidroloÅ¡ke podloge za potrebe izrade rasteretnog kanala Tulovske reke, Institut GraÄ‘evinsko-arhitektonskog fakulteta Univerziteta u NiÅ¡u.]

Републички хидрометеоролошки завод Србије (РХМЗС). Метеоролошки годишњаци: 1. Климатолошки подаци 1948-2017. [RepubliÄki hidrometeoroloÅ¡ki zavod Srbije (RHMZS): MeteoroloÅ¡ki godiÅ¡njaci 1. KlimatoloÅ¡ki podaci 1948-2017.] Retrieved from: http://www.hidmet.gov.rs/ciril/meteorologija/klimatologija_godisnjaci.php.

Szalai, S., Auer, I., Hiebl, J., Milkovich, J., Radim, T. Stepanek, P., Zahradnicek, P., Bihari, Z., Lakatos, M., Szentimrey, T., Limanowka, D., Kilar, P., Cheval, S., Deak, Gy., Mihic, D., Antolovic, I., Mihajlovic, V., Nejedlik, P., Stastny, P., Mikulova, K., Nabyvanets, I., Skyryk, O., Krakovskaya, S.,Vogt, J., Antofie, T. & Spinoni, J. (2013). Climate of the Greater Carpathian Region. CARPATCLIM Database © European Commission – JRC. Final Technical Report. Retrieved from: www.carpatclim-eu.org.

Turc, L. (1953). Le bilan d’eau des sols: relation entre les precipitacions, l’evaporation et l’ecoulement. Troisime journee l’hydraulique, 12-14, 36-43. (Resume de l’auteur, Paris, 1953, parue dans l’Annuaire de l’agronomie, 1954, et Sols africains, 3, 1954, WMO, 1994).

Vaitis, M., Feidas, H., Symeonidis, P. et al. (2019) Development of a spatial database and web-GIS for the climate of Greece. Earth Science Informatics, 12, 97–115. DOI: 10.1007/s12145-018-0351-9.

Живковић, Ð. (2009). ПроÑечни годишњи и ÑезонÑки отицаји река у Србији. Универзитет у Београду ГеографÑки факултет, Београд. [Živković, N. (2009). ProseÄni godiÅ¡nji i sezonski oticaji reka u Srbiji. Univerzitet u Beogradu Geografski fakultet, Beograd.]


Refbacks

  • There are currently no refbacks.