K - ZV./Z2,72 -76 * METEORLOSKI ZAVOD SRS Naloga St.: K-231/2872- 76/78-lH/ms PRIPRAVA HIDROLOŠKE DOKUMEN¬ TACIJE ZA PROJEKTIRANJE AKU¬ MULACIJ NA OSNOVI MODELA POROČILO O REZULTATIH EIDROMETEORLOŠ- KIH RAZISKAV V SLOVENIJI V LETU 1976/1977 PROGRAM-VSEBINA 1. UVOD stran 1 4 1 . UVOD Predmet elaborata (drugo nadaljevanje večletne naloge) so intenzivne padavine-nalivi.Pogojeni so z labilno ali labi lizirano atmosfero, torej z velikim vertikalnim tempera¬ turnim gradientom, povzročenim: bodisi s pregretjem spodr- njih plasti atmosfere, bodisi s prehitevanjem potencialno hladnejšega zraka v višini, bodisi zaradi zgostitve zrač¬ nih plasti nad gorskimi ovirami. Posledica intenzivnih padavin so poplave z vsemi spremlja¬ nimi pojavi. Borba proti njim je osredotočena na pravilno dimenzioniranje profilov, ne glede na to, ali gre za od¬ prt ali zaprt sistem. Izhodišče za pravilno dimenzionira¬ nje so podatki o velikosti pretokov. Za naselja so bili doslej ti podatki dobljeni posredno, z "racionalno metodo" /1/, za katero je osnovna dokumentacija podatek o izdat¬ nosti naliva v izbranem časovnem razponu. V prirodnem okolju naj bi podatke o pretokih, kot posle¬ dico intenzivnih padavin, omogočile hidrološke meritve. Kjer pa prevladujejo hudourniki, in taka je dobra polovi¬ ca Slovenije, klasične hidrološke meritve ne dajejo upo¬ rabnih podatkov. Zato so v hidrološko naprednih deželah klasično metodo obogatili in sicer s simultanimi hidrolo¬ škimi in meteorološkimi meritvami, odnosno registracijami. Poleg simulatinih meritev padavin in pretokov so v novi metodi osnovna dokumentacija tudi podatki o intenziteti nalivov v izbranih povratnih dobah, in kar je posebno po- - 2 - trebno poudariti, v razponih, ki naj v čim večji meri u- strezajo prispevnemu času visokega vala. Prispevni čas je zelo različen. Nanj vplivajo zlasti: velikost povodja, njegova oblika in končno nagnjenost reliefa. Poleg našte¬ tih glavnih fizikalnih karakteristik povodja odloča o njem, mimo drugih dejavnikov, časovna razporedba padavin. Naloga meteoroloških analiz o nalivih je, pri zastavljeni problematiki, v osnovi preprosta: pripraviti mora dokumen-r tacijo o nalivih v časovnih razponih, katerih ekvivalent v hidrologiji so prispevni časi / 2 /. Z njimi bi bila komponenta meteorološke dokumentacije, potrebne za sodob¬ no reševanje problemov pravilnega dimenzioniranja suhih in mokrih akumulacij, zagotovljena za vso Slovenijo. Težišče poročila o delu v letu 1976/1977 je zato točka 3.2. "Okvirna rajonizavija Slovenije na osnovi višine pa¬ davin v različnih časovnih razponih in v različnih pov¬ ratnih dobah". Pristop k reševanju zastavljene problemati¬ ke, enako kot tudi obseg dela, ni izviren samo v okviru Jugoslavije, ampak tudi naših sosedov. V istem merilu je izvirna tudi izvedba naslednjega zaglav- ja / 3.3./ : "Izračun verjetnih vrednosti letnih maksimal¬ nih padavin v povratnih dobah 2, 3, 1°, 25, 5°, 100, 250 , 500, 1.000 in 10.000 let v porečju gornje Gradaščice". To poglavje je bilo predvideno kot sestavni del zaključ¬ nega poročila, torej šele v letu 1982. Prehitevanje - 3 - v izvajanju meteorološkega dela programa je posledica i- zostale hidrološke dokumentacije v letih 1976 in 1977, brez katere je uporaba metode enotinega hidrograma, vsaj v študijski fazi, neizvedljiva. Predlog za spremembo programa, ki ga je pripravil nosi¬ lec naloge, so financerji: Raziskovalna skupnost Slove¬ nije, Zveza vodnih skupnosti Slovenije, Območna vodna skupnost Ljubijanica-Sava in Meteorološki zavod obrav¬ navali in potrdili. V naslednjih letih bo težišče dela na hidroloških razis¬ kavah . Predloženi elaborat daje objektivno sliko o stanju tiste¬ ga dela meteorološke dokumentacije, potrebne vodnemu go¬ spodarstvu, ki bo omogočila, v zvezi s posodobljeno hi¬ drološko službo, hitrejšo in tehtnejšo dokumentacijo za dimenzioniranje akumulacij in zaščitnih nasipov. - 4 - - 2. DOPOLNJEVANJE ARHIVA O NALIVIH V SLOVENIJI Naslov 5 letne naloge: "Priprava hidrološke dokumentaci¬ je za projektiranje akumulacij na osnovi modela" že pove, da je predlagatelju naloge bila pred očmi celotna Slove¬ nija, in da je bil poligon na gornji Gradaščici izbran predvsem zaradi priročnosti,bližine Ljubljani. Zato naj ne bi tudi priprava dokumentacije pokrila le povodja Gra- daščice, ampak, z ustreznimi parametri, vso Slovenijo. V poročilu za leto 1976 je bila vsa pozornost posvečena sekularnim, bolje 125 letnim opazovanjem v Ljubljani, vključno s skoro 50 letnimi registracijami padavin. Iska¬ na je bila korelacija med 24 urnimi in enodnevnimi pada¬ vinami, prav tako pa tudi zakonitosti v razmerju enodnev¬ nih padavin do padavin v krajših časovnih razdobjih, V letu 1977 je bilo težišče arhivskega dela na araLizi pa¬ davinskih registracij za tiste postaje, ki so imele ob koncu 1975* do koder segajo preverjeni ombrogrami prvega niza (1961-1975)» vsaj 15 letne registracije (drugi niz bo podaljšan za luster 1976-1980). Za raziskave pa je bila pripravljena dokumentacija 12 po¬ staj s petnajstletnimi registracijami, tabelarni pregledi pa obsegajo maksimalne vrednosti posameznega leta za 5» 10, 15, 20, 50, 45, 60 minut, dalje 1, 2, 5» 4» 5, 6» 9, 12, 15, 18 in 24 ure. - 5 - Postaje, za jatere je zbrana dokumentacija ? so naslednje: Ljubljana, Maribor, Savica, Novo mesto, Šmartno, Koper, Murska, Čepovan, Rakitna, Bovec, Temnica in Gomanjce. Vzporedno s pripravo arhiva starejših registracij poteka arhiviranje novih podatkov in to ne le za 12 postaj, am¬ pak celotne ombrografske mreže, trenutno 74- instrumentov. Ta dokumentacija je obdelana in pripravljena računalniško, so kar pomeni, da so napake, kij_pri klasični obdelavi pri tolikem številu neizbežne, sedaj malone izključene. Končno je bila obdelana tudi dokumentacija o maksimalnih nalivih tudi za postaje, ki 31.12.1975 še niso imele 15 letnih opazovanj, začele pa so registracije pred letom 1975. Takih postaj je 27. So pa te postaje vključene v število ombrografskih postaj, navedenem v prejšnjem od¬ stavku / 76 postaj /. S tako bogato mrežo registrirnih instrumentov /padavin¬ skih/ bo v doglednem času mogoče ustvariti dokumentacijo o nalivih, ki bo v stanju zadostiti vsem ustreznim zahte¬ vam vodne službe. Z ozirom na dejstvo, da je težišče naloge analiza speci- jalnih padavinskih razmer nad vso Slovenijo, in ne le nad Polhograjskimi Dolomiti, na območju katerih leži razisko¬ valni poligon gornje Gradaščice, in dalje, ker so bili de¬ tajli o meteorološki in hidrološki mreži na poligonu že prikazani v prejšnjem poročilu, je v tem, drugem poroči- - 6 - lu, priložena le orientacijska slika o legi postaj. Po¬ drobnejši podatki o delu mreže v preteklem koledarskem letu bodo v analizi rezultatov dela v mreži v letu 1977. 7 Orientacijska karta z upoštevanimi meteorološkimi postajami Slika A meja raziskovalnega poligona- RAZISKAVE Zavestna idvisnost člloveka od vode je povzročila, da je bila v svetu, enako kot tudi pri nas, poprej organizira¬ na hidrološka, kot pa meteorološka služba; saj zraka ni¬ kjer ni primanjkovalo. In ker je voda pogojena s padavi¬ nami, jebilo v hidrologijo vključeno tudi merjenje pada¬ vin. Ni podrobnih poročil o tem, kako so v hidrologiji v preteklosti uporabljali podatke o padavinah. Ko je bila v prejšnjem stoletju organizirana pri nas hi¬ drološka služba, je ta vključevala tudi padavinska merje¬ nja. Rezultati pa so služili kot dopolnilna dokumentaci¬ ja o pretokih v posameznih zbirnih področjih. Drugo pod¬ ročje uporabe podatkov o padavinah v hidrologiji je bilo dimenzioniranje mestnih kanalizacij. Tudi za te potrebe so zadoščale prvotno poprečne mesečne odnosno letne vi¬ šine padavin. Zaradi tolikšne preprostosti dokumentacije o padavinah, uporabljenih s strani hidrologov, je bilo za¬ nimanje za padavinsko problematiko minimalno, omejeno zgolj na dežjemerstvo, ne pa tudi na iskanje vzročne med¬ sebojne povezanosti padavin z ostalimi meteorološkimi e- lementi. Genetična pogojenost padavin je prišla na vrsto šele z razmahom meteorologije, ki je v drugi polovici pre¬ teklega stoletja vključila tudi staro klimatologijo, eno od geografskih disciplin. V večini držav je zato dežje¬ merstvo prešlo organizacijsko od hidrologije na meteoro¬ logijo; bili pa so tudi primeri, da je hidrologija še na- - 9 - prej obdržala lastno padavinsko mrežo. V sklopu meteoro¬ logije odnosno klimatologije padavinska problematika ni bila več potisnjena na rob raziskav. Med drugim je bila posvečena posebna pozornost genezi nalivov, njihovi iz¬ datnosti v različnih časovnih razponih in v različnih pov¬ ratnih dobah. Računanje naštetih parametrov, temelječe na letnih višinah padavin, se je umaknilo dokaj natančnim podatkom, dobljenim z ombrografi /pluviografi/. Sistema¬ tizacijo nalivov je sprovedel Reinholz (le ) metoda iz¬ računa odtokov pa se imenuje Racionalna metoda /"Rational method" (1 ). Za izračun verjetnih vrednosti daljših po¬ vratnih dob so bile pripravljene empirične formule, med njimi tudi P^rsonova (3), Štefanova (4) in v zadnjih le¬ tih najčešče uporabljena Nemetzova formula (5). Vred¬ nost dokumentacije o nalivih je močno dvignil novi val v hidrologiji, osredotočen na hitro pripravo dokumentacije za dimenzioniranje mokrih in suhih akumulacij in obramb¬ nih nasipov. Sedaj najperspektivnejša je metoda enotine- ga hidrograma (6,7,8,9), ki ga v nebistveno modificirani obliki uvajajo vse hidrološke napredne dežele. Postopno osvaja tla tudi pri nas. (10,11) Sprovajanje te metode pa je mogoče le na osnovi zahtevne dokumentacije o nali¬ vih. Šibka točka so prekratki opazovalni nizi nalivov. Pri nas ima le Ljubljana uporabno dolg niz, 45 let, vse druge postaje, skupno ca 40, pa imajo nize krajše od 25 let, preko polovice od njih tudi pod 10 let. Po teoriji ekstremnih vrednosti so tako kratki nizi registracij za obravnavani problem izrazito prekratki (12, 13, IV ,15). 10 - V slični situaciji so se znašli tudi drugod, saj je gosta mreža pluviografov - z daljšim nizom registracij - v sve¬ tu resnična redkost, izjema. Izhod iz slepe ulice naj bi predstavljala - ob izkoristitvi metod korelacij - upora¬ ba dnevnih vrednosti padavin , za katere obstojajo dolgo¬ letni nizi - za Ljubljano naprimer že blizu 130 let (16, 17 ). Meteorološka služba ZDA je problematiko nalivov rešila z izkoristitvijo ugodnega korelacijskega koefici¬ enta med enodnevnimi in 6-urnimi intenzivnimi padavinami in po isti poti naj bi šla tudi naša služba. Tu pa se po¬ javi negotovost o višini še sprejemljive vrednosti kore¬ laci jskega koeficienta. Meteorološka služba Slovenije je reagirala takoj po tem, ko je spoznala novi val v hidrologiji v svetu, to je le¬ ta 1962. Dotedanjim 11 pluviografom, ki so bili v glavnem razporejeni po največjih mestih /Ljubljana, Maribor, Novo mesto, Šmartno pri Slovenjgradcu, Koper, Sobota/ so se pridružili novi, preko 30 , (18) na mestih, katerih podat¬ ki naj omogočijo vpogled v prostorsko razporedbo nalivov različnih časovnih razponov in v različnih povratnih do¬ bah na področju celotne Slovenije. Napredku v svetu - v pripravljanju sodobne hidrološke do¬ kumentacije - je v Sloveniji za meteorologijo prva pri¬ sluhnila stolica za hidrologijo, za njo vodnogospodarska podjetja in končno Zveza vodnih skupnosti . V njene stro¬ kovne službe - hidrologijo - si novi val tudi že utira 11 - pot, vsekakor pa je bilo prav financiranje raziskovalne naloge: "Priprava hidrološke dokumentacije za projekti¬ ranje akumulacij na osnovi modela" dokaz o zmagoviti po¬ ti novega vala tudi pri nas. Celotna problematika meteorološke dokumentacije niti ob predlaganju raziskovalne naloge, niti ob predajanju 2. letnega poročila, še ni rešena. Da njena osvetljitev ni bila predvidena v kratkem roku, je razvidno iz programa dela za preteklo leto, saj je bila predvidena izdelava le okvirne rajonizacije na osnovi korelacijskih koefici¬ entov in dalje ookvirna rajonizacija na osnovi izračuna¬ nih verjetnih vrednosti v izbranih povratnih dobah. 3.1. Okvirna rajonizacija Slovenije na osnovi korelacijskih koeficientov Skrb., ki jo posveča meteorološka služba nalivom, ki so "Condotio sine qua non" za tisti del sodobne hidrološke dokumentacije, ki omogoča pravilno dimenzioniranje aku¬ mulacij in nasipov, (8,7,6)36 kaže med drugim tudi v izvaja¬ nju tistih raziskav in statističnih operacij, ki s svoji¬ mi rezultati predstavljajo najefektnejše merilo za kvali¬ teto in težo že obstoječe enako kot tudi se dotekajoče dokumentacije. Prva točka na nakazani poti je ugotavlja¬ nje, ali obstoja direktna ali inverzna zveza med intenziv¬ nostjo nalivov različnih časovnih razponov. V predloženem poročilu so primerjane vrednosti iste postaje. 12 Za ugotavljanje zveze med dveam pojavoma, je ocenjeno, da sta ekstremni, mejni vrednosti dokumentacije nekako 30 in 150 primerov, parov. To pomeni, da so rezultati iz dokumentacije, vsakoletnih vrednosti postaje Ljubljana /45 let/ že sprejemljivi, za vse ostale postaje pa so ni¬ zi prekratki (19) rezultati pa le orientacijski. Glede reprezentativnosti in s tem posredno tudi uporabnosti ko- relacijskega koeficienta pa naj bi veljali tile pragovi: pri nizu ca 50 let do 0.3 koeficient ne izraža nobene zveze, od 03 do 07 je zveza zmerna, od 0.7 do 0.9 je od¬ visnost tesna, nad 0.9 pa je odlična./19/ Dokumentacija pa mora iti še skozi eno rešeto, to je v koliki meri so podatki signifikantni, pri čemer vzamemo kot prag vrednost 0,05 /gloooor y/20/. Obema meriloma je bila podvržena dokumentacija postaj: v Ljubljana /45 let/, Maribor /28/, Savica /28/, Novo me¬ sto /25 let/, Šmartno pri Slovenjgradcu /24/, Koper /20/, Sobota /20/, Čepovan /19/, Rakitna /19/, Bovec /18/, Tem¬ nica /17/, Gomanjce /16/, Javorje /14/, Postojna /14/, Ve¬ drijan/13/., Brnik /13/, Celje /13/, Črnomelj /13/, Javor- niški rovt /11/, Rateče /11/, Podpeca/11/, Ravne na Pri¬ morskem /11/ in Sevno /11 let/. Rezultati sprovedenih statističnih operacij, ki bi brez računalnika ne bile izvedljive, so vključeni v preglednico 1, pri čemer so koeficienti, ki niso prenesli merila signi- fikance, izpuščeni. Pr.:i. - 13 - PORE LAC/ J S kT ! POE F/C/JE ///V /ZPOD/JJe - 6 (7 P P E VpEDPOST! 14 - Grafični prikaz tako prečiščenih korelacijskih koefici¬ entov, in sicer za možno stopnjo medsebojne zavisnosti med 6-urnimi nalivi in nalivi s trajanjem: 30 minut, 60 minut, 3 ur, 12 ur in 24- ure je na slikah od 2 do 6. Situacija je naslednja : * 3.1.1. Razmerje med 6-urnimi in 24-urnimi nalivi /slika 2/ Prvi vtis je neugoden, saj je slika neenotna in je ni mogoče vskladiti z nobeno, doslej znano klimatološko raz- poredbo. Ni odgovora na vprašanje, zakaj je minimalni ko¬ eficient v Mariboru, le 0.59, in zakaj maksimalni v Čr¬ nomlju, 0.91, ko izkazuje Novo mesto le 0.74-', v razme¬ rju med Soboto in Mariborom pa je razlika še večja, saj znaša kar 24 % /0.83 in O.59/. Če še upoštevamo, da izka¬ zuje celo Ljubljana, s svojim 45-letnim nizom, le koefi- čeprav cient O./O, je razočaranje popolno, Sakaj-je bil že vna¬ prej izbran našbv : "Orientacijska rajonizacija". Res je sicer, da je korelacijski koeficient med 70 in 90 znak za tesno korelacijo, vendar s tem še nikakor ni re¬ čeno, da že tudi zadošča za praktično uporabo. Izkustve¬ na meja je pri koeficientu ca 0.74, kar pomeni, da je ‘ ^ bilo računanje na vključevanje dnevnih padavinskih vred¬ nosti, preoptimistično, saj znaša v Ljubljani koeficient le 0.70. Res je sicer tudi, da so prav za Ljubljano obde¬ lave pokazale,povsem nepričakovano, da je korelacija z enodnevnimi maksimalnimi padavinami, od 7 včeraj, zju- r. traj do 7 danes zjutraj, /v odnosu do 6-urnih padavin/ K .S* 15 - Slika: - 16 - večja kot pa 24—urnimi, vendar je razlika premajhna (0.705 in 0.753), da bi utegnila težo celotne dokumenta¬ cije dvigniti /21/ v potrebni meri. Od postaj z relativno daljšim nizom, preko 20 let, ima torej Ljubljana /med 24—urnimi in 6-urnimi maksimalnimi padavinami/ koeficient 0.70, Maribor le 0.59» Savica 0.81, Novo mesto 0.74-, Šmartno pri Slov.gradcu 0.67» Koper 0.75 in Murska Sobota 0.83. Tudi če odmislimo tveganja zaradi kratkega niza le dobrih 20 parov^imajo uporaben koefici¬ ent le postaje: Savica, Koper in Murska Sobota. Rezultat je povsem nezadovoljiv. 3.1.2. Razmerje med ostalimi intenzitetnimi pari (slika 3-6) Sicer pa je iz preglednice in slik razvidno, kako velikost koeficienta pada, vzporedno z oddaljevanjem od izhodiščne¬ ga, to je 6-urnega naliva. V celem so koeficienti enaki za povezavo s 3-urnimi in 12-urnimi nalivi, ca 0.90, za 1-urne nalive zdrkne koeficient na 0.68 in za 30-roi nu i ne le na 0.60. Še največja sistematičnost se pokaže v odnisnosti med 3 in 6-urnimi nalivi. Sliko pa tudi tokrat kvari izjemno nizka vrednost za Maribor, ki odstopa od Murske Sobote kar za 0.25 # /0.89 in. 0.65/. 3 . 1 . 3 . Perspektiva Iz tuje literature povzeta metoda za iskoristitev prekrat- M.Sfc 1 ? Slika: K .S«, Slika: - 19 - h- z Lu O LT) Slika: K .S a 20 21 kih nizov, v katerih so delovali registratorji padavin, pri nas skoro ni uporabljiva, saj so klimatske razlike zelo velike. To neprijetno spoznanje pa nikakor ne pomeni, da naj se meteorološka komponenta v pripravljanju sodobne hidrološke dokumentacije začasno opusti. Nasprotno! Oko¬ liščine silijo, da se z iskanjem, morda tudi lastne poti, pospešeno nadaljuje. In katere so te okoliščine? Za kla¬ sično pot do hidrološke dokumentacije je potrebnih vsaj 5 let in to neoporečnih meritev. Te pa so izključene, saj so na hudourniških rekah meritve ob maksimalnih pretokih smrtno nevarne in doslej še tudi niso bile prakticirane. To pa pomeni, da so bile vse doslej izdelane pretočne kri¬ vulje nezadostno dokumentirane. Manjkajo vrednosti opornih točk na odločilnem mestu, pri vrhu. Važen moment je tudi čas, potreben za sprovedbo hidroloških meritev; celo pet¬ leten niz daje kvečjemu orientacijske vrednosti. V obeh možnostih, iskanju ustrezne osnovne hidrološke, ali pa me¬ teorološke dokumentacije, je čas - trajanje opazovanj - za obe disciplini trenutno neispeljiv pogoj; drugi pogoj, kvaliteta opazovanj, pa je na strani meteorologije. Zastavljeni cilj pa je dosegljiv le v primeri uspelih me¬ ritev obeh sorodnih disciplin. Na meteorologiji je naloga, da poišče pot za izkoriščanje prekratkih nizov, na hidro¬ logiji pa, da uredi merjenje maksimalnih pretokov z mostov, kjer operaterji ne bodo v stalni živijenski nevarnosti. Oboje je izvedljivo in bo tudi realizirano. Saj ni mogoče nadaljevati z dosedanjimi tveganji v projektiranju akumu- 22 lacij in nasipov. Napredek ne sme ostati želja, ker je imperativ. Potrebna pa je disciplina I 23 3.2. Okvirna rajonizacija Slovenije na osnovi višine padavin v različnih časovnih razponih in v različnih povratnih dobah To zaglavje predstavlja težišče celotne naloge, saj so pro¬ jektantu vodnogospodarskih objektov potrebni pretoki v raz¬ ličnih prispevnih dobah, torej podatki, do katerih v hudo¬ urniškem področju klasična hidrometrija ne pripelje, pa so zato potrebni podatki o ustreznih nalivih in zaželenih pov¬ ratnih dobah. Podobno kot v prejšnjem zaglavju so osnovna dokumentacija tudi tokrat registracije padavin, Specijalno nalivov. Se¬ veda ostaja tudi ista hiba: registracije so prekratke,vsaj za neoporečno dokumentacijo. Zlasti velja to za ekstrapo- lirane vrednosti v povratnih dobah, ki večkratno presežejo trajanje opazovalnega niza, Bistvena prednost dobljenih rezultatov v tem zaglavju te¬ melji na dejstvu, da so ekstrapolacije izvršene na osnovi ugotovljenih intenzitet v časovnih razponih od 5 minut, preko : 10, 15 , 20, 30 , 60 minut, 1 ure, 3» 6, 9» 12, 18 in 24- ur in ne na korelacijah med intenzivnostjo nalivov različnih časovnih razponov na isti postaji. V podrobno analizo sta vzeti povratni dobi 5 i n 50 let. Re¬ zultati so nepričakovano ugodni, saj kaže ugotovljena pro¬ storska razporedba sliko, ki omogoča veliko praktično upo¬ rabnost, pa čeprav je gotovo, da zaradi kratke opazovalne dobe - 24 - - /ista kot v prejšnjem zaglavju/ realnost vrednosti ni neo¬ porečna. 3.2.1. Verjetne intenzivnosti nalivov s povratno dobo 5 let 3.2.1. Kartografski prikaz 1 . 3.2.1. Nalivi s trajanjem do 5 minut /slika 7/ 1 . 1 . Slika 7 prikazuje nepričakovano enotno razporedbo. Vsa no¬ tranja Slovenija, vse do Snežnika, vendar brez visokogor¬ skega sveta, je v intenzitetnem intervalu med 10 in 12 mm, pod spodnjo mejo omenjenega intervala pa so še: del vzhod¬ ne polovice Ljubljanske kotline z Brnikom, dalje Bela Kra¬ jina (Črnomelj) in zelo verjetno nizka Koroška ob Dravi ter spodnji Meži in Mislinji. Sodeč po vrednosti postaje Rakitna, 11 mm^/absolutna višina 785 m/ naj bi vrednosti med 10 in 12 mm bile veljavne tudi za sredogorski svet do preko 1.000 m - poudariti pa velja, da je ocena za sre¬ dogorski, enako kot tudi za visokogorski svet, zelo spor¬ na, saj zgolj nadmorska višina očitno ni bistveni dejav¬ nik, ki odloča o stopnji izcejanja. Tako sta postaji Ra¬ kitna in Javorje nad Poljanami na prilično isti nadmor¬ ski višini , le da je prva na najnižjem delu kraške pla¬ note, druga, Javorje, pa leži na južnem pobočju. Tu je se¬ veda bolj dostopno za sončne žarke, zato so tu boljši po¬ goji za labilizacijo atmosfere in je morda prav v ugodnej¬ ši ekspoziciji vzrok za preko 15 # intenzivnejše 'p-mlnnt- ne nalive. Če je tako tolmačenje obstoječe razlike pravil- 25 IX) os Co 26 no, pomeni to, da je treba na vseh južnih pobočjih stop¬ njo intenzivnosti dvigniti tudi preko 12 mm, na odsojnih straneh pa zmanjšati pod 10 mm (za 5 minut trajajoče na¬ live v povratni dobi 5 let). Prikazano poenostavljanje povsod ne more biti neoporečno. Javorniški Rovt leži pod glavnim grebenom Karavank, na njihovem južnem pobočju, stopnja intenzivnosti 5 minutne¬ ga naliva pa kar za blizu 50 % prekorači stopnjo na Rakit¬ ni ški planoti /16 in 11 mm/. Registracije le 10-letnega niza pa kažejo dva zelo intenzivna naliva, kar spričo krat¬ kega niza /10 let/ lahko močno zmaliči realno sliko. V podporo gornji trditvi naj povemo, da dobimo za postaji Javornik nad Poljanami in Ravne na Koroškem pri povratni dobi 1 /torej enkrat letno/ za obe isto vrednost, 7*3 mm. Postaja Javorniški Rovt je bila vključena v program,kijub le 10-letnemu opazovalnemu nizu zato, ker za severni pas maksimalnih padavin /Karavanke, Kamniške Alpe, Pohorje - v nasprotju od zapadnega: Snežnik, Javorniki, Trnovski gozd, Julijske Alpe/ ni bilo nobene ombrografske postaje z dalj¬ šim nizom. Iz analiziranega primera pa je razvidno, da vključitev ni bila posebno koristna neposredno. Posredno pa je bila vključitev koristna zato, ker nakazuje, kako hitro pade reprezentativnost niza zaradi kratkotrajnosti registracij. V naslednjih slikah bodo sicer vneseni podatki tudi za to 27 - dvomljivo postajo /Javorniški Rovt/,vendar bodo pri iz- v-lačenju izohiet le prekinjene, in ne neprekinjene li¬ nij® • Po razpoložljivih podatkih so najintenzivnej še 5-ffli nu tne padavine na kraških planotah in v Brdih. V tem pasu so vrednosti višje od 14 mm, maksimum pa je dosežen na Ko¬ menskem krasu s 17*3 mm v Temnici. Uničujoči nalivi so klimatska karakteristika Sredozemlja in ker je severno jadransko obrobje znano kot prehodno področje modificira¬ nih kontinentalne in mediteranske klime, je prikazana raz- poredba pričakovana. Relativno skromna vrednost postaje Koper pa dovoljuje prepričanje, da je izdatnost nalivov nad kraškimi planotami bolj posledica smeri slemenitve ti¬ stih kraških planot, ki se strmo dvigajo nad neposredno okolico in ki potekajo v glavnem pravokotno na smer pre¬ vladujočih jugozahodnih vetrov. K naglemu dviganju zraka /kar je posledica pravokotnega srečanja v smeri vetrov in slemenitve/ prispeva pa prav gotovo v veliki meri tudi razgretost neredko golega krasa. Osnovna rhzporedba 5-minutnih nalivov s povratno dobo 5 let je torej: Večina notranje Slovenije, do kraških planot, ima obravnavani parameter nižji od 12 mm, visokogorcki svet le¬ ži v pasu med 12 in 14 mm, kraške planote med 14 in 16, iz¬ jemoma tudi preko 16 mm. 28 3.2.1. Izdatnost 10 minutnih nalivov (slika 8) i.2. Razmerja med posameznimi področji ostajajo nespremenjena, torej kot pri 5 minutnih nalivih. Notranja Slovenija leži v pasu med 15 in 17 mm, izstopa pa Prekmurje, Murska Sobota se namreč močno približa 20 mm (19.7 mm). Iz slike 7 je razvidno, da je tudi pri 5 minutnih nalivih bila intenzivnost na Ravenskem večja kot v ostali kontinentalni Sloveniji. Ker gre za 20-let- ni niz, moremo dobljeno vrednost oceniti kot že dokaj re¬ prezentativno, to pa pomeni, da moramo za odstopanje Prek¬ murja od ostale Slovenije poiskati zadovoljujoče fizikal¬ no tolmačenje. V poletnih mesecih, ko so nalivi najintenzivnejši, prispe polarni zrak v Slovenijo praviloma oreko Karavank in se pri tem fenizira (22). To pa omili konvektivne procese, tako v izpodrinjenem subtropskem, kot tudi prodirajočem polarnem zraku. Na severovzhodu fenizacije v glavnem ni, spodnje plasti preplavi manj transformirani polami zrak, posledica-pa naj bi bili intenzivnejši nalivi (23,44). Podčrtano naj še bo, da tudi pri 10 minutnih nalivih ne¬ posredni obalni pas /Koper/ po stopnji intenzivnosti iz¬ cejanja zopet zaostaja za glavnimi kraškimi planotami, med katerimi najbolj izstopa zopet Komenski kras /Koper 19.7 mm, Temnica 25.4 mm/. 30 3.2.1. Razporddba 15 minutnih nalivov (slika 9) 1.3. Še bolj vspodbudna je razporedba 15 minutnih nalivov. Zo¬ pet, z izjemo Prekmurja, imamo v vsej notranji Sloveniji en sam pas, označen z mejama 20 in 25 mm. V resnici pa ta enotni pas lahko po razponu zmanjšamo na interval 20 in 22 mm. Pod spodnjo mejo ostane tudi tokrat le Bela Krajina /Črnomelj 19 mm/. Zapad Slovenije, vključno z vi¬ sokogorskim svetom, je v intervalu med 25 in 30 mm. Niž¬ je vrednosti izkazujejo le lokalne terenske depresije, kot: Bovški kot, Bohinjski kot in Postojnsko polje. Prav pojav naštetih 3 depresij opravičuje supozicijo, da ima¬ mo tudi v Karavankah in Kamniških Alpah padavine s preko 25 mm. Temnica je zopet na prvem mestu z 31 mm. Pozornost pritegne Čepovanski dol z relativno zelo nizko vrednostjo, 24 mm. Primanjkljaj v primerjavi z neposred¬ nimi sosednimi postajami, zlasti pa še s Temnico, je o- čit tudi na predhodnih dveh slikah. Ker leži Čepovanski dol severovzhodno od Komenskega krasa (postaji Čepovan in Temenica), skoro ni mogoče obiti misel, da je primanj¬ kljaj v Čepovanskem dolu pogojen z izjemno intenzivnimi padavinami nad Komenskim krasom. 3.2.1. Razporedba 20 minutnih nalivov (slika 10) 1.4. V primerjavi z razporedbo 15 minutnih nalivov je enot¬ nost manjša. Osnovni, najbolj razširjen razpon, je med M .S* 31 0 ) ra j* • *—« uo 29 . 7 - 32 in o c Slika: 13 39 I Jb Lfl Slika: 14- M.S® 4-0 Slika: 'S5 5 oj 4-1 4-9 Q> 10 Slika: 21 M.S® 50 Slika: 23 52 PREGLEDNICA 2 VERJETNE VREDNOSTI MAKSIMALNIH PADAVIN V ČASOVNIH RAZPONIH OD 5 minut do 24 ur in v povratnih dobah od 2 let do 10,000 let. Pregledniea 2 vključuje vrednosti 19 postaj, od strani 52 do 70 . NALIVI - 53 - Postaja: Obdobje: _ . Jj9.7M ’. n - t« pogostost izraženo v f n » 2 pomeni 1 X v 2 tetib . n =0.33 n 3 x v 1 tetu minutah (3 - 45 } in urah (1-24) / mm V mm t/ha s ec NALIVI - 54- - Postaja: _ _ MA.® 1 &QR_ _ Obdobje &?5~- rt - pogostost j ti * 2 pomeni i X v 2 Celih n =0.33 » 3 x v 1 letu t * izraženo v minutah (3-4-5^ in urah U mm l/ha s ec h. NALIVI - 55 - - Postaja: _'S4y?C_/L? _ Obdobje: _ n » pogostost j ri * 2 pomeni i X v 2 letih n »0.33 n 3 x v 1 lefu t « izrctieno v minutah ( 3 - 4 . 5 ^ in urcih (1-24,? v mm l/ha s ec NALIVI 56 - Postaja: _ Obdobje: _ A 1 _Ol 9 & . JffSrg. n - t« pogostost izraženo v j n * 2 pomeni 1 X v2 letih ti »033 •« 3 x v 1 letu minutah (3-4-5; in urah (1-24^ mm V mm l/ha sec NALIV! - 57 - ^ Postaja: _ _ ?#/__ S10//M7smc(7 Obdobje: _ _ n « t« pogostost izrdženo v n » 2 pomeni 1 X v 2 tefib ti =0.33 m 3 x v 1 teta minutah (3*4-5,) in ureih (1 -2k) mm v mm t/ha sec NALIVI - 56 - Postaja: _ _ _ Obdobje:. . /3Z& n /??5i n • t« pogostost izraženo v j 71 * 2 pomeni i X v 2 letih n »033 n 3 x v 1 tefu minutah (3-4-5) in urah (1-24) mm T V mm l/ha s ec NALIVI - 59 - Postaja: _ _ SO&OfA _ Obdobje:__ n t' pogostost izraženo v j ti » 2 pomeni 1 X v2 letih . n =0.33 h 3 x v 1 teta minutah (3 - 4 -s^ in urdb (1 -2*9 mm V mm l/ha s ec NALIVI 60 h) J o Postaja: _ ČE f?_Ol//f/V Obdobje: _ . /??$. _ ti - pogostost j ri * 2 pomeni 1 X v 2 fetih n »033 m 3 x v 1 teta t « izraženo v min utah (3 - 4-5^ ju urah (1 - 2 k) NALIVI (Sl- Po stoja: _ _ RA_ _ Obdobje: _ _ /9S.77 7?£5_ n - pogostost: n = 2 pomeni 1 X v 2 fetih n »0.33 n 3 x v 1 teta t « izraženo v minutah (3 - 4-5} in urah (1 ~2k) mm V mm t/ha s ec NALIVI 62 Postaja: _ _ &_OjS£_Q^ _ Obdobje: _ _ /' 9S9_ 7 . n t' : pogostost j ti s 2 pomeni i X v 2 tetih , . ti »033 m 3 x v 1 teta izrdzeno v minutah (3 - ^ j M uroh (1 -24) mm T V mm l/ha sec NALIV) - 63 - Postaja: _ TjE _ _ Obdobje: _ _?9frfr - 4 5? fr fr n - pogostost j n * 2 pomeni 1 X v2 tetib n »0.33 m 3 x v 1 teta { « izraženo v minutah ( 3 -^ 5 ) in urah (1-2k) mm v mm l/ha s ec K NALIVI G9 - 'l 4 _ Postaja: _ . & 0 //// 9 MCA _. Obdobje: . . n t' pogostost j ti * 2 pomeni 1 X v 2 tetih n =0.33 '• 3 x v 1 teta izrdzeno v minutah ( 3 -^ 5 ) j« urah (1 -2k) mm T U mm t/ha sec NALIVI 65 Postaja:_7 A]/p_RJ£_ Obdobje:_ / 9 . 0.3 n . pogostost * -p * 2 pomeni 1 X v 2 fetib n »0.33 »i 3 x v 1 teta t « izrdjeno v mi nulah {3 - 4 - 5 } in urah (1-2k) \f mm l/ha s ec NALIVI - 66 - Postaja: _ _ P_0STO JM/ A_ Obdobje: . _ {96.5. 1“ V9/57 n - pogostost; ti * 2 pomeni 1 X v2 fetih n «033 n 3 x v 1 teta t « izrdieno v minutah (3 - 4 . 5 } urah (1-21+) mtn T v mm č/ba sec NALIVI Postaja: _ Obdobje: _ /9f£>-_ mm T mm j mm i e mm X n - pogostost: ti * 2 pomeni \ X v 2 letih ti =0.33 •« 3 x v 1 tefu { e izrdženo t minutah (3 - 4 - 5 } in urah (1 ~2k) mm V mm l/ha s ec NALIVI 68 t Postaja:__ Obdobje: _ . -. /^r. n . t« pogostost j ti * 2 pomeni 1 X v2 fetib n »033 'i 3 x v 1 teta izrdieno v minutah (3-4.5^ in urah (1 - 2k) mm V mm l/ha S ec NALIVI - 69 Postaja: _ CKN 0_M£L7 Obdobje:_^. —_ /^/^5T n - pogostost j tj * 2 pomeni 1 >< v 2 letih . n *Q33 '« 3 x v 1 teta t « izrcueno v minutah (3 - i^s) in urah (1-21+) NALIVI V - 70 ~ Postaja: j&JpN/ /C _ Obdobje:___ 'Tl* n m pogostost j ti«2 pomeni i X v 2 letih n =033 '• 3 x v 1 teki i « izrdieno v minutah (3 - 4.5^ j M urdh (1 - 2 k) mm V mm E/ha s ec / NALIVI - 71 - Postaja:_j7 A\Z_ORM/sjj 73 24 - 15 Iz razlik (spodnja vrsta) med 15 in 24 urnimi močnimi de¬ ževji je razvidno, da je v 24 urnih nalivih najbolj pri¬ dobila Postojna, da torej v Postojni, z njo vred pa tudi v vseh področjih dinarsko-alpske pregrade, dajejo osnovo za razporedbo celoletnih padavin intenzivna deževja, ki presegajo po trajanju polovico dneva ; izdatnost padavin pa v takih padavinskih primerih sistematično pada od pre¬ grade proti notranjosti. 2.1. Grafično dopolnilo kartografskega prikaza nalivov Po dosedanjih analizah, izdelanih na osnovi orientacij¬ skih kart, je bila problematika razporedbe enakovrednih nalivov uspešno osvetljena. Zaradi pomanjkanja postaj z vsaj minimalnim, še zadovoljujočim nizom trajanja opazo¬ vanj, pa je potrebna še dodatna analiza, izdelana v ob¬ liki profilov. V posamezne profile so bile vključene postaje, ki leže v liniji prevladujočega jugozahodnika, rc\ c\l ali pa v smeri dinarsko-alpske pregrade, na katero uda¬ rja prevladujoči jugozahodnik v glavnem pravokotno. .2.1. Profil jugozahod-severovzhod (sli ka št.24) .1 Iz slike 24 je razvidno,da so vključene postaje: Koper, Postojna, Celje, Maribor in Murska Sobota. Nalivi s tra¬ janjem do 1 ure so najizrazitejši na obeh skrajnih po¬ stajah, v Kopru in Murski Soboti. Koper obdrži svoj pri¬ mat še do 9 urnih nalivov, medtem ko mora Murska Sobota odstopiti svoje mesto že pri dvournih nalivih. V obeh primerih pa je postaja Postojna tista, ki seka zveznico intenzitete psje navedenih postaj. Z ozirom na temperaturni režim postaj Koper in Sobota, kot reprezentantov modoficiranih mediteranske in konti¬ nentalne klime ( 31 , 32 ), s karakteristično visokimi po¬ letnimi temperaturami (33,34) je utemeljen zaključek, da so za intenzivne kratkotrajne nalive, vendar tudi pre¬ ko ene ure trajanja, odločilne lokalne temperaturne raz¬ mere. Primer Postojne pa govori o dominantnem zajezitve¬ nem procesu, kadar gre za dolgotrajnejše nalive. Vpliv zajezitve, pogojen z močno advekcijo vlažnega jugozahod¬ nika, spoznamo v ekstremni obliki na naslednji sliki /št.25/, ki prikazuje razmere na profilu Črnomelj, Ljub¬ ljana, Savica, torej v smeri dinarsko-alpske pregrade. Vse tri postaje leže v zavetrju gorskih ovir, pri čemer j- 40 1f 3C 4-f GC mit). I 6 3 ^ 2 <+ ure f 76 leži Savica najbliže gorski oviri - Bohinjskim goram, saj znaša zračna razdalja le 6 km, medtem ko loči Črno¬ melj in Ljubljano od najvišjih kraških planot ca 10-krat večja razdalja. Neposredna bližina gorske ovire nima nikakega dodatnega vpliva na stopnjo izcejanja vse do trajanja naliva do 1 ure, očitne so pa posledice že pri 2-urnih deževjih; ve¬ čajo se vsporedno s podaljšanim trajanjem naliva. Pri 12-urnih nalivih znaša povečanje že 100 #, pri 24-urnih pa celo 120 % od vrednosti, ki so ugotovljene za Črno¬ melj in Ljubljano. Poučna je tudi slika 26, ki ponazarja razmere na profi¬ lu Koper, Temnica, Vedrijan, dopolnjujejo ga pa še po¬ datki za Čepovan. Na profilu samem pritegne pozornost skladnost v trendu, čeprav so vrednosti različne. Ob u- poštevanju reliefnih razmer so količinske razlike posle¬ dica dejstva, da so orografske ovire, ki silijo zrak k dviganju, najdlje od Kopra, nato Vedrijana, najneposred- neje pred oviro pa leži Temnica. V istem zaporedju si slede tudi stopnje izcejanja. Čepovan, ki leži v podolju na višini ca 600 m, ima prak¬ tično isto zveznico kot Koper vse do nalivov s trajanjem do 4 ure, nakar se njihova izdatnost naglo povečuje in 24-urni nalivi so enaki onim v Temnici. Najverjetnejše tolmačenje za tako spremembo je vpliv zaledja^Bohinjskih ■mm Savica' mn 81 gora. V tem primeru potuje zajezitev očitno retrogradno, kar bi pomenilo,da se ne le časovno (35), ampak tudi in- tenzitetno padavine širijo od glavnega grebena tako pro¬ ti severovzhodu, torej s smeri vlažnega jugozahodnika, prav tako pa tudi proti jugozahodu, torej nasprotno vetru. Razlik v stopnji intenzivnosti padavin vendar ne smemo tolmačiti zgolj kot posledice oddaljenosti izbranega področja od pasu maksimalnih padavin, kjer se zajezitve¬ ni proces praviloma začne. Zajezitvene padavine v Prek¬ murju gotovo nimajo posebne teže, vsaj pri jugozahodniku ne. In vendar bi po poteku zveznic na sliki 27 razliko prav med Soboto in Črnomljem mogli razlagati /s spremenjenimi pogoji za zajezitve. Prednost Črnomlja pri dolgotrajnej¬ ših deževjih naj bi bila posledica manjše oddaljenosti te postaje od dinarskih planot. Očitno pa gre tu, in ob primerjavi vrednosti tudi drugih postaj, za dodatni važen dejavnik. V mislih je različna globina sekundarnih sredozemskih depresij in s tem različna velikost akcij¬ skih področij, ki so pod njihovim vremenskim vplivom. Saj niso redki primeri, ko jadranski sekundarni cikloni na potek vremena v severovzhodni Sloveniji sploh nimajo vpliva, že severovzhodno od posavskega hribovja pa uteg¬ ne biti njihov vpliv že očit, čeprav le mimobežen, brez izdatnejših padavin. 3.2.2 Razporedba nalivov in intenzivnih deževij pri povratni dobi 50 let 86 Iz slik, ki prikazujejo ploskovno razporedbo že znanih. padavinskih parametrov /slike od 7 do 8/, enako kot tudi njihovih glavnih značilnosti /količinskih/ na nekaterih 27 * karakterističnih profilih /slike od 24 do 28/ je bila ustvarjena zadostna osnova za vpogled v problematiko in¬ tenzivnih deževij in nalivov ne le pri povratni dobi 5 let, ampak tudi pri katerikoli povratni dobi. Ta trditev temelji na podrobnem pregledu kart in grafikonov z vred¬ nostmi, izračunanimi za povratno dobo 5° let. Osnovne ka¬ rakteristike ostajajo iste, zato slike /od 29 do 48/ si¬ cer prilagamo, vendar brez komentarjev. 3.2.3 Spoznanja Analiza prostorske razporedbe nalivov v 17 časovnih raz¬ ponih in pri povratni dobi 5 let je omogočila naslednja spoznanja : a. Pri kratkotrajnih nalivih so vrednosti po vsej Slove¬ niji zelo izenačene. Razmerje med najbolj namočenimi podro.čji in onimi z nasprotno oznako je zaokroženo 1.5 • 1.0, pri čemer je kraško zaledje severnega Ja¬ drana najbolj namočeni del republike. b. Notranja Slovenija je razen visokogorskega sveta pri nalivih do 30 minut v glavnem v istem intenzitetnem intervalu. Z ozirom na zastavljeni cilj, poiskati re¬ prezentativne vrednosti za širša področja, je ta ugo- 87 Qj O ^ o rO.S Slika: 29 M .S® 88 0 ; Slika: 30 M .S© 90 Slika: 32 •S'W 9-1 Slika: 37 96 Oj CD cO • * ra • *—« »'■ * 1 '* co H .S® 97 o Ul Slika: 39 •S'W 98 jb o m Slika: 4-0 M.S® 99 Jb O in Slika: 4-0 b 00 * 100 400 101 H.S» 102 Q> O LfJ S 10 o Slika: 4-3 120 fr . "--v. - 103 - Slika: 4-4- 104 - tovitev zelo pomembna, saj omogoča pripravo dokumen¬ tacije, potrebne za projektiranje kanalizacije v vseh mestih notranje Slovenije, in tudi zakanaliza- cije individualnih večjih objektov, kot so bolnice, tovarne, razstaviščni prostori. c. Čim daljši so časovni razponi, tem večja je tudi raz¬ členjenost Slovenije. Razmerje med ekstremi je na pri¬ mer pri 3-urnih nalivih ca 2 : 1 /90 : 4-5 mm/, pri 6-urnih 2.2 : 1 /1.150 : 220 mm/, pri 12-urnih 2.5:1 ' /1.600 : 625 mm/ in pri 24-urnih intenzivnih padavinah preko 3 : 1 /2.100 : 700 mm/. d. Dejstvo, da imamo pri letnih višinah padavin razmerje med Prekmurjem, kot najbolj suhim področjem Sloveni¬ je, in Dinarsko-alpsko pregrado, kot maksimalno namo¬ čenim področjem, razmerje 4 : 1 /3.200 mm, 800 mm/, pomeni, da se trend, ki smo ga spoznali v tocjki c, podaljšuje še preko enodnevnih padavin, in da so prav več dni trajajoča deževja tista, ki odločajo o razli¬ kah v letnih višinah padavin med skrajnim severovzho¬ dom in dinarsko-alpsko pregrado. 40S 3 . 3 . VERJETNE VREDNOSTI LETNIH MAKSIMALNIH PADAVIN V POVRAT¬ NIH DOBAH 2, 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1.000 in 10.000 NA POREČJU GORNJE GRADAŠČICE 3.3.1 Dosedanja izkustva Analize padavinskih razmer v porečju fornje Gradaščice, izdelane v prvem poročili v letu 1976, so pokazale (21), da je stopnja reprezentativnosti posamezne postaje ome¬ jena naprav majhno, le najbližje področje, in da se vsporedno z večanjem razdalje od merne točke reprezenta¬ tivnost ugotovljene višine padavin naglo manjša. Tega manjšanja pa ni mogoče številčno prikazati v obliki zako¬ nitosti. Odvisno je od več dejavnikov, odločilen pa je tip padavinskega procesa. Padavine po topli fronti so raz¬ meroma enakomerno razporejene, čeprav vložki z drugačno razporedbo niso izključeni /37/. Vsekakor je analiza po¬ kazala, da je tudi v reliefno tako razgibanem področju, kot je Slovenija, reprezentativnost posamezne postaje pri padavinah na topli fronti neprimerno večja, kot pri pada¬ vinah po hladni fronti /38/. Glavne padavine, prav posebno še nalivi,nastopajo v zmer¬ nem pasu /39/ob zamenjavi tople s hladno zračno maso. To zamenjavo spremljajo praviloma konvektivni procesi in po¬ sledica je neenakomerna razporedba padavin, reprezentativ¬ nost posamezne postaje pa, kot je bilo že ugotovljeno, praviloma hitro pada, vsporedno z večanjem razdalje /21/. 106 Prva posledica tega spoznanja je zaključek, da je raču¬ nanje izdatnosti padavin v izbrani povratni dobi za posa¬ mezno postajo brez strokovnega in zato tudi praktičnega pomena. Tudi ako bi razpolagali s sekularnimi opazovanji več postaj, participirajočih na obravnavanem povodju, bi pozitiven rezultat moral izostati. Saj bi dobili za vsako postajo vrednost, ki bi v izbrani povratni dobi le s teoretično stopnjo verjetnosti nastopila istočasno vsaj na eni od ostalih postaj. Še manjša je seveda možnost,da bi verjetni maksimum nastopil na vseh v kombinacijo vklju¬ čenih postajah. Točkovna ekstrapolacija verjetnih intenzitet za poljubno povratno dobo je za cilje obdelav na osnovi enotinega hi- drograma torej čisti nesmisel.- vsaj po sedaj znanih mož¬ nostih za njihovo uporabo. Ker je za dosego hitre in re¬ lativno zanesljive dokumentacije za projektiranje akumu¬ lacij uporaba enotinega hidrograma trenutno najsigurnejša pot, temelj, pa na verjetnih intenzitetah v izbrani povrat¬ ni dobi, je potrebno poiskati ustrezno rešitev. Ni mogoče osporavati zaključku, da ustvarijo padavine: z enakim trajanjem, potekom in intenzivnostjo in pri enakih pogojih za izhlapevanje /pri tem so suponirane tudi enake predhodne vremenske razmere/ v istem zbirnem področju tudi enake odtoke /4-0,41,4-2/. Torej morajo biti izhodišče za nadaljnje delo ekstremne padavine celotnega področja in ne posameznih postaj tega področja /4-3/. To pa pomeni: za 107 / vsako leto je treba poiskati tisti dan, ko je maksimal¬ ne padavine prejelo povodje ali raziskovalni poligon kot c efct a, seveda vejb r e z upoštevanja vrednosti, višine pa¬ davin, na posamezni postaji kot individuumu. Na gornjem povodju Gradaščice so danes 4 postaje, ki ne¬ posredno vplivajo na višino padavin vsega zbirnega pod¬ ročja limnigrafske pistaje Dvor pri Polhovem Gradcu. To so: Lučine, Šentjošt, Črni vrh in Horjul. Za izvlečenje izohiet je to število seveda premajhno. Po prvem progra¬ mu naj bi bilo področje raziskovalnega poligona,zaradi pravilnejšega izvlečenja dnevnih izohiet^povečano neka¬ ko 4-krat. Med delom se je pokazalo, da tudi to ne bi zadoščalo. Razširjeno je bilo za ca 11-krat, tako da so bile upoštevane tudi vrednosti postaj: Kranj na severu, Črni vrh nad Idrijo na jugozahodu, Rob na Dolenjskem na jugovzhodu in Blagovica na severovzhodu. Celotno število vključenih postaj pa je: 34 . 3.3.2 Dokumentacija Med prvo svetovno vojno je bila meteorološka mreža tudi v Sloveniji močno skrčena. Obnova mreže je stekla v za¬ četku 20-tih let in zato je bilo mogoče izdelati prvo karto maksimalnih dnevnih padavin šele za leto 1925. Med drugo svetovno vojno je bila mreža praktično uniče¬ na in so zato leta 1941-1947 izpadla. -Vključno z letom 1976 je bilo tako skupno analiziranih 45 let in po časov- 108 no zelo zahtevnem delu je bil za vsako leto ugotovljen dan, ko je bilo v gornjem povodju Gradaščice, kot celo¬ ti, največ padavin. Tabelarni pregled za vsako leto in za vse postaje, na katerih so bila v posameznem letu opazovanja, je elabo¬ ratu priključen zato, (preglednica 4-), ker bo dokumen¬ tacija, na osnovi katere bodo skušali zapadni del Ljub¬ ljane zavarovati pred ponovitvijo poplave iz septembra 1926 z ustreznimi hidrotehničnimi prijemi, gotovo še večkrat v analizi. Za vsako leto je bila za dan z maksi¬ malnimi padavinami izdelana karta o njihovi razporedbi. V elaborat so vključene le tiste karte z različno razpo- redbo; od skupnega števila 4-5 le 12. Poprečne višine padavin za povodje gornje Gradaščice za dan z dnevnim letnim maksimom so razvidne iz tabele 5, gornji del. V spodnjem delu iste tabele so navedene v vrednosti verjetnih maksimalnih padavin za povratne dobe od 2 do 10.000 let. Čas nastopa maksimalnih dnevnih padavin Ker leži Slovenija na prehodu med klimatoma s kontinen¬ talnim in mediteranskim padavinskim režimom /25,51/, se pojavljajo glavne padavine bodisi v jeseni, bodisi poleti. Jugozahodna polovica ima maksimum v jesenskih mesecih. V analiziranih 4-5 letih je bila časovna razporedba padavin po maksimalnih dnevnih vrednostih naslednja : 109 PREGLEDNICA 4 Višine padavin v dnevu, ko je bil v Polhograjskih Dolomitih v vsakem od uporabnih let / 45 / ugotovljen dnevni maksimum za celotno zbirno področje limnigralske postaje : Dvor pri Polhovem gradou. Obdelani so podatki za 54 postaje, celotna preglednica 4 pa je na straneh od 109 do 115 . - 140 - V N Vi v 1 v O 1 J Š $ Vj ^ * £ 0 v v, g* ^ * $ S >5 S 5 * s% % 5 S S ^ $ §*- £ n- 4 £ R, 'h S O s s o k I k \ k ^C V v *r is. N * V V v k k! >š - lil - $ * •'tr ''i ■ *“< * N v> 4 "C v> f-s N V * ■si 1 ^! ^ : Sl , 'i O it Q> Vk o S «0 v »s £ * cf\ Cj s * c« ’ N ^ $5 't *=» O n -Sr •v V NI 5J ^3 'r M =0 ^ s mj «> ^ V e O >S S ■8 ^r * * I Vi > NI V "V. <> ^J >S' I V N) »s cy * vi § e S ‘o V| N •$ ■Nt* 5 ! K NI Ni Vi I? >( o -5 § V( •§ 5 $ ^ * 15 I« * S C) •v •VI 50-7 \ /6-5 V, o v «Q m 547 99-0 \m sv/ A-o 6 S.G 94 0 47-P_ 50;3 99-0 75. o /5-5 6f.& 511 9?. j F 43-5 9S-£ &9'W-& 56/1W - 'M4- - y r - 115 - •J3LJf.ru Ti, j 3 ♦ *■**• J Z 4. + i 3 j i u5 i 5 ■' • 3 3 *♦-*•*- »«ji tfr.i 7 133.23 210.>5 • » -1 «f44. *■»*.»***** 250 L L u: o 1»_ 0 O i < 23 1./2 JOi.3 * * » * i « * * *■ a * * *. .-* ;«* * « M. + M. x 9 S.TCJT.5 i J OJ T Iv/ 4 N. 1 LET V POOAKU: . Preglednica 6 Mesec in letni čas maksimalnih padavin Na prvem mestu so bili dnevni maksimi v jeseni, vodil pa je november z 10 primeri. Po letnem času je na drugem me¬ stu poletje, kar je razumljivo, če upoštevamo, da sta po¬ letje in jesen alternativna časa s tromesečnimi maksimal¬ nimi padavinami. Na zimo in pomlad skupaj je padlo komaj četrtina od šte¬ vila jesenskih primerov /27 : 7/. V osnovnem trendu se slika o času nastopa maksimalnih padavin v 45-letnem ob¬ dobju ujema z letno razporedbo padavin. Količinsko pa skladnosti med obema parametroma ni, saj so višine pada¬ vin, izražene v odstotkih, med letom močno izenačene/17,27/; v našem primeru dobimo razmerje med pogostostjo jesenskih in zimskih maksimalnih dnevnih padavinskih dni 13.5 : 1.0, pri višinah padavin pa je v Ljubljani le razmerje 3 : 1. 3.3.4 Razporedba po višini padavin Kot običajno pri padavinah gre tudi v našem primeru za raz poredbo v obliki gama funcije. Najpogostejši frekvenčni razred je med 70 in 80 mm ; na ta razred odpade skoro 1/3 vseh primerov (45/14). Drugi po pogostosti je raz¬ red med 60 in 70 mm, takih je bilo 10 primerov, med 50 in 60 mm pa je bilo 7 primerov. Tako odpade na dneve s padavinami med 50 in 80 mm kar 31 primerov ali blizu 70 %. Nad 100 mm so bili vsega 4 primeri ali 9 #, 1 primer pa je bil s preko 200 mm /284 mm/ ali dobra 2 %. Poleg frekvenčne razporedbe je zanimiva tudi časovna razporedba izrazito izdatnih primerov padavin. Za ljub¬ ljansko področje je znano, da so bila leta od 1925 do 1940 izjemno mokra /21/. Omenjeni 16-letni opazovalni niz je bil v vseh skoro 130-letnih opazovanjih najbolj namočen, saj znaša njegov popreček preko 1.500 mm, med¬ tem ko je bila v naslednjem sličnem obdobju višina komaj nad 1.200 mm, sekularna poprečna višina pa je 1.415 mm / 29 /. Kljub izraziti namočenosti celotnega 16-letnega niza pa maksimalne dnevne višine padavin iz tega niza ne kažejo nikake posebnosti /sl.45/. Ako odmislimo izjemne pada¬ vine konec septembra 1926, so bili dnevni maksimi izena¬ čeni preko vsega 45 letnega o- van ega niza . Meteorološka služba sicer ne razpolaga s podatki o popla¬ vah na Barju in sploh na področju zapadno od Ljubljane. Splošni vtis je vendar, da so v zadnjih decenijih poplave 120 ipnogo bolj redke in tudi manj izrazite. Sodeč po podat¬ kih o padavinah ni brez utemeljitve podmena, da gre za ugodne posledice hidrotehničnih del. 3.3.5 Verjetne maksimalne dnevne višine padavin v izbranih povratnih dobah Po tem, ko so izostale ustrezne hidrološke meritve ob najvišjih vodah na 4 profilih Gradaščice in njenih iz¬ virnic in je zato odpadlo raziskovalno delo za leto 1977 0 stopnji uporabnosti metode enotinega hidrograma v hudourniških povodjih, je srž poročila za leto 1977 prav * na analizah padavinskih razmer ob maksimalnih deževjih. Rezultat teh analiz so verjetne višine padavin v izbra¬ nih povratnih dobah, dokumentacijo pa predstavlja 45 maksimalnih dnevnih višin padavin v obdobju 1925-1940 in 1948-1976. Po Nemetzovi metodi /5/ izračunane vrednosti so vklju¬ čene v preglednico 5 in prikazane na sliki 50 . Z ozirom na preglednost obeh, tabele in slike, so dodatna raz¬ glabljanja nepotrebna. Z ozirom na dodatni cilj, zastav- 1 jen ob prijavi naloge, pa velja podčrtati, da so bile padavine ob koncu septembra 1926 resnično izjemne; po Nemetzovi formuli ( 5 ) naj bi bila njihova povratna doba preko 1.000 let. Ta podatek je povsem nova ugotovitev in predstavlja okvir- 122 123 MS j- iD V j* T3 Zn 0\ vfl O T- co CM H uj z o ijj O 'C 132 133 no orientacijo v reševanju problema, kako dimenzionira¬ ti profile na Gradaščici, odnosno na Malem, grabnu. Podčrtati še velja, da se verjetna višina padavin zniža le za 25 #, na 210 mm /od 284- mm/, ako skrajšamo povrat no dobo od 1.000 let na 100 let, torej kar za 90 #. Ugotovljene, dejanske, v manjši meri izračunane verjet¬ ne višine padavin bodo dobile pravo težo šele po tem, ko bodo zagotovljeni tudi hidrološki parametri, nujni za preveritev teoretične zasnove in praktične uporabno¬ sti metode enotinega hidrograma tudi v zelo razgi¬ banem reliefu. 133 4. ZAKLJUČEK Predloženo poročilo o delu v drugem letu hidrometeoro¬ loških raziskav v porečju gornje Gradaščice vsebuje bistveno sestavino tistega nepogrešljivega dela doku¬ mentacije, brez katerega ni mogoče iskati, še manj seveda dobiti odgovor na vprašnje: ali Je metoda eno- tinega hidrograma že na dosedaj doseženi stopnji izdela¬ nosti dovolj zanesljiva? Poleg dopolnitve arhiva o nalivih v Sloveniji, so bila načeta, in v mejah možnosti rešena tri vprašanja, naloge: 4.1. Okvirna rajonizaeija Slovenije na osnovi korelacijskih koefieijentov. Osnovna Je bilo vprašanje, ali obstoja sprejemljiva ko- relaeija med 24 urnimi in 6 urnimi nalivi. Če sprejmemo tujo odločitev, da Je še sprejemljiv korelacijski koefi- eijent, ki Je večji od 0.75» Je rezultat nezadovoljiv. To pomeni, da tudi po dodatnih operacijah enodnevnih padavin ni mogoče uporabiti za izračun reprezentativnih vrednosti krajših nalivov na postajah, kjer ni registrirnih instru - mentov, ali pa so registracije dosegljive le za kratke nize. To metodo za obogatitev dokumentacije o nalih so u - porabili v ZDA. Spoznanje: Za uporabo enotinega hidrograma dokumentacije ni mogoče dobiti iz navadnih padavinskih postaj. 154 4.2. Okvirna rajonizacija Slovenije na osnovi višine padavin v različnih časovnih razponih in v raz¬ ličnih povratnih dobah. Numerični rezultati so bili tudi kartografsko pona- le zorj eni in sicer za povratni dobi 5 in 50 let in to za vseh 17 časovnih razponov. Rezultat teh analiz je zelo pozitiven. Ugotovljeno je, da so za kratkotrajne nalive /5, 10, 15, 20 in 50 minut/vrednosti v vsej not¬ ranji Sloveniji zelo izenačene. To pomeni / enotne vred» nosti/za kanalizacijo velikih objektov in vseh mest na notranje območju Slovenije, ter dalje, za dimenzioniranje aku¬ mulacij in nasipov na vodotokih s pripevno dobo do 50 minut. Druga pomembna ugotovitev je bila: čim daljši so časov - ni razponi nalivov / 50minut, 60minut, 90minut itd/, tem večja je tudi razčlenjenost Slovenije. Razmerje med ekstremi je naprimer pri 3-urnih nalivih 2:1, pri 24 urnih pa 5:1» Tretja pomembna ugotovitev je dala. ponovna analiza podatkov postaje Javorniški Rout, katerih objektivnost a je bila osporavna. Študij ekspozicije postaje je pokaz- zal, da so podatki odsev posebnih reliefnih pogojer in da moramo s podobnimi vrednostmi računati tudi drugod, v sličnih mikrolokacijah. Za kartei^ ki so sicer generalizirane, velja podčrtati, da so morda prve v Evropi. 134 b 4.3. Verjetne vrednosti letnih maksimalnih padavin v povratnih dobah 2, 5»čLo lO.OOOlet na porečju gor¬ nje Sradaščiee. Za rešitev te naloge je bil izdelan nov metodološki način, za rešitev katere je uporaba računalnika za dogleden čas še izven možnosti. Zato terja tak postopek ogromno časa, vendar so dobljene vrednosti edina objektivna osnova za izračun-najprej padavin, za tem pa tudi pretokov v zahtevanih povratnih dobah. Metoda je bila uporabljena za ugotovitev povratne dobe za padavine, kakršne so padle- bile na zbirnem pod¬ ročju postaje Dvor pri Polhovem Gradcu. Iz vrednosti za razpoložljivih 43 let sledi, da so bila padavine v septembru 1929 1 ko je poplava prizadela zapadni del Ljubljane, izjemne, saj je njihova povratna doba preko l.OOOlet. Hezultati enoletnega dela, kot so prikazani v tem poro¬ čilu, so veliki, vendar ne predstavljajo dokončne doku- J mentacije. Nizi registracij so bili prekratki in je za¬ to računanje povratnih dob, odnosno vrednosti /verjetnih/ 1 f. v izbranih povratnih dobah, močno sporno. Upoštevati bo tudi nujno, v koliki meri so nalivi, registrirani v 7 mesecih tople polovice leta, reprezentativni za vse leto. To opozorilo velja prav posebno) projektantom. 436 OBVEZNA INFORMACIJA IN ŠE ZAHVALA Pri iadelavi naloge so vestno, vstrajno in požrtvovalno sodelovali: vodstveni delavci zavoda: Nosan Branka, Otorepec Olga in Pristov Pepca; samostojni svetovalci: Košir Dušan, Povše Marija'* Višji tehniki in tehniki: Kirkov Nina, Knap Franc, Sedej Albina, Smrdel Vera, Furlan Darinka, Andreja in Evald Vrančič. V reševanje problemov naloge so nesebično vložili vse svoj znanje, preverjeno z dolgoletnimi izkušnjami. Kot nosilec naloge sev/sem najtopleje zahvaljujem. 137 PREGLEDNICE , SLIKE Preglednice stran Pr .1 pr.2 pr.3 pr .4- pr. 5 Korelacijski koeficijenti 13 Verj etn vrednosti maksimalnih padavin v povratnih dobah od 2 do 1000 let in v časovnih razponih do 24- ure 51-70 Razmerji med deževji različnega trajanja v povratni dobi 5 let na profilu Koper-Murska Sobota 72 Dnevne maksimalne višine padavin v Polhograjskih dolomitih in na sosednjih območjih/po postajah/ 108-114- Haksimalne dnevne visite padavin celotnega povodja gornje Gra&aščice 115 pr. 6 Mesec in letni čas maksimalnih dnevnih padavin v povodju gor. Gradaščice 115 Slike Sl. 1 sl. 2 sl. 3 sl. 4- sl. 5 sl.6 _<»_ _<»_ 12 ur 20 138 stran Polhovem gradcu 117 >139 o J- • sl. sl. 46 Verjetne maksimalne 47-50 Izpuščene, ker niso 51-51 Značilni primeri r maksimalnih pni .Tin • višine padavin kile dovolj značilne nporvlbe dnevnih • oV.ohju 1525-1970 stran 120 191-131 t 'ItfO L I H A 5 1) H A Linslej n.K., Kobler M.A, Paulus J.H.: Hjdrolojj for Enjineers, Mc Graw-Hill 3ook Companj; New York, Toronto, London 1953 Starc K.:Diplomska naloja št, 130. Arhiv jrad. odd, FEAGG. Ljubljana 1373 Jenkinson A,?, The ?requenci distribution of the annual maximum /or minimum/ v lues of meteorolojičal elementa, Quarterij journal of the rojal meteor, societj, Ho.3A3, London 19 55 Stefan H,: Sin einlieitliches Vervahr on sur 2 stim- munj von Eochwasserheufijkeiten. Vasserv/ir . Laft 1953,H.8. meteoro IJemtzJ.: Basic Hidrolojical Characteribtics of a Bas in. Snjineerinj Iljdrolojj, Grau-Kill 1.72, II/3 Graj M.: Sjntetic Unit Hjdrojraohes for small watsbed 1359 9 10 li 12 . 19. 14 . 15 16. 17. 13 Terstriep M.L.j Asce A.H., Stali J.B.: Urban runoff by road research laboratorj raethod. Journal of tlie hidraulics division, Nov. 1969 Furlan D.:Priprava hidrološke dokumentacije za projektiranj akumulacij naosnovi modela. Arhiv R3S. Ljub. 1976 Furlan D.:Meteorloške raziskave v Kraškem zaledju Ljublja¬ nice. Arhiv raziskovalne skupnosti Slovenije. Ljubljana 1977 Juras J.: Procijena čestina sušnih razdoblja u Jugoslaviji primjenom modela Markovijevih lanaca, LZ savjetovan je klimatologo Jugoslavije, Pale-Seograd 1973. WM0 Lechnical Note No. 98: Estimation of ^ujcimum Floods, Chapter 5, Staties of Szctremes, 133-227, 1969 Glej pod 3» 4 in 5 številke Jurčec V.: Statistical Analysis of Dr j and Hainfall Entreme During 1947-1971» Rivista Italiana di Geofisica, Vol. L /1975/. Manohin^V.:Podnebje Ljubljane. Geografski vestnik ZZIV. Ljubljana 1941 Seidl P.: Das Klima von Krain. Mitteilungen des Husealver- eins fiir Krain. 1391-1902. Letna poročila o stanju met. mreže , od 1950 do 1975- Arhiv met. zavoda Slov nije. 14-2 19. 20 21 . 22 . 23. 24. 23. 26. 27. 28. 29. 30. Conrad V., Pollak H.: Methods in Climatologj/. Cambridge, 1930. Husclike H.E,: Glosery of Meteorologa. Boston, Mas¬ sachusetts 1959 <; Glej pod 10. Pristov J.: Vremenska dogajanja v zvezi s prodorom hladnega zraka preko Alp in vpliv orogra¬ fi j e napadavine. Met. Zbornik I, Ljub. 1957 Purlan D.: Nalivi in odtoki v Podravju. Ljubljana 1958 Arhiv met. zavoda SHS. Purlan D.: Meteorološki del vodnogospodarskih osnov Slovenije /izdelano 1969/. Arhiv zveze vodnih skupnosti. Purlan 3.: Padavinske karte Slovenije. Ljubljana 1958 /Obdobje 1925-1956/. Arhiv /LiZ SRS Purlan D.: Padavinske karte Slov nije. Ljubljana 1955 /Obdobje 1925-1940/. Arhiv HZ SRS. Purlan D.: Vreme in klima Slovenije. Enciklopedija Jugoslavije, Sv.6, 1965 \ •- Manohin V.: Temelji teoretične meteorologije. Ljubljana 1952 Purlan D.: Padavine v Slov,niji. SAZU, Geografski zb.VI., Ljubljana 1961 Klin tski atlas Jugo slavije. Izd. .j a: Zv z ni hidromet. zavod, Karte— m sečne od januarja do d cembra, Melik A.: Slovenija I / 1, Ljubljen- 1935 31 - 143 - 32. Furlan D.: Tomperatur« v Oloveniji, SaKI , Ljubi'] 1964 53» Irevtartb.. G-.: Kn introbu* .bi on to ,r. .'.tl. ; v. id 'JI' b l:e\/ I orle 1943 .G- 0 Kovačevič 14.: lani; vratu;/■ v a: Kruli'. . Klim. ' ITrv.tr;'' :■>, Kajrob 1942 /J