Фактори настанка бујичних поплава у Србији

Abstract

Бујичне поплаве припадају групи природних хидролошких непогода које се карактеришу изненадном појавом максималних протицаја вода и проноса наноса на бујичним токовима. Бујични поплавни талас представља концентрисани ток воде огромне разорне снаге чија је појава условљена интеракцијом интезивних падавина и специфичних карактеристика слива. Њихова појава је нагла, трајање кратко, а дејство изузетно деструктивно, па управљање ризицима од бујичних поплава представља прави изазов. Просторно - временска представа овог феномена дата је за територију Србије, јужно од Саве и Дунава, узимајући у обзир бујичне токове на Вршачким брдима и Фрушкој гори у Војводини. Израђен је први инвентар бујичних поплава у Србији у коме је, за период 1915.-2013. године, регистровано 848 догађаја бујичних поплава са преко 133 људске жртве и огромним материјалним штетама. Дефинисана је учесталост појаве бујичних поплава у току године и у току истаживаног периода, дат је предлог извештаја о догађајима бујичних поплава и дати су критеријуми за категоризацију догађаја бујичних поплава према материјалним штетама, и предложен даљи развој инвентара. На основу доступних података о екстремних догађајима бујичних поплава изведена је статистичка анализа зависности специфичног максималног протицаја од више фактора у сливу и нађене су значајне повезаности испитиваних варијабли. Специфичне и варијабилне карактеристике климе и рељефа, геолошке основе, педолошког и вегетационог покривача и начина коришћења земљишта представљају јединствену комбинацију фактора и услова појаве бујичних поплава у сваком сливу. На тај начин, хидрограми поплавних таласа одражавају карактеристике слива и кишних падавина. У овом раду су детаљно анализирани фактори појаве бујичних поплава и разрађени физички базирани, просторно дистрибутивни хидролошки модели отицаја, употребом програмског пакета Shetran, за репрезентативне сливове – слив Топчидерске реке до профила Раковица и слив Топлице до профила Магово. Први експериментални слив налази се у брдској, а други у планинској зони. Репрезентативни сливови ових подручја одликују се различитим обликом и величином слива, густином хидрографског система и геометријом слива, као и различитим климатско-метеоролошким, геолошким, педолошким и условима начина коришћења земљишта. У хидролошким прорачунима, слив је посматран као хидролошки систем са свим својим физичко-географским специфичностима и јединственом комбинацијом фактора појаве поплавних таласа, a узете су у обзир све компоненте хидролошког циклуса - интерцепција и евапотранспирација, површински отицај и отицај кроз хидрографску мрежу, отицај у засићеној средини и отицај у незасићеној средини.

Torrential floods (flash floods) belong to the natural hydrological hazards which are characterized by sudden occurrence of maximal discharge and sediment transport in torrents. Torrential flood wave is a concentrated water flow of severe ruinous power which is a result of interaction of intensive rainfalls and specific characteristics of watershed. Their appearance is sudden, duration is short and concequenes are destructive, so that torrential flood risk management performs a real challenge. Spatial and temporal review of this phenomenon is given for the territory of Serbia, south of the Sava River and the Danube River, considering torrents on Vrsacka hills and Fruska hills in Vojvodina. In this work, the first inventory of torrential flood in Serbia for the period 1915-2013, numbers 848 torrential flood events with over 133 casualties and severe material damages. Torrential flood frequency within a year and a research period is defined, proposal of report of torrential flood event and criteria for categorization of torrential flood events according to material damages are given, and further development and upgrading of inventory is proposed. On the base of available data on extreme torrential flood events from inventory, statistic analysis of relationship between specific maximal discharge and several factors of their occuerence in the watersheds shows significant dependency. Specific and variable characteristic of microclimate and relief, geological terrain, pedological and vegetation cover and land use, perform a unique combination of factors and conditions of torrential flood occurrence in each watershed. Therefore, hydrographs of flood waves represents characteristics of watershed and rainfalls. In this work, factors of torrential flood occurrence are analized in detail and physically based spatially distributed hydological models of flow, by using program Shetran, are developed. For this purpose, two representative torrential watersheds are chosen, watershed of Topciderska river (profile Rakovica) which is periurban and situated in hilly region, and watershed of Toplica (profile Magovo) which is rural and situated in mountainous region. These watersheds are characterized by the distinctive watershed shape and area, hydrographic system and geometry, as well as climate-meteorological, geological, pedological and land use properties. In hydrological modelling, watershed is taken as a hydrological system with its physical-geographic properties and unique combination of factors of torrential flood occurence, and hydrological components – interception and evapotranspiration, overland and chanel flow and flow in saturated and flow in unsaturated zone, are calculated.