Papers by Przemysław Tomalski
Artykuł powstał w wyniku prac badawczych prowadzonych w ramach Projektu Zamawianego MNiI (K091/P0... more Artykuł powstał w wyniku prac badawczych prowadzonych w ramach Projektu Zamawianego MNiI (K091/P04/2004/11).The aim of this study is to present an analysis of sequence of extreme annual groundwater levels in central part of Poland. Data were obtained from 55 groundwater levels (Fig. I),which were monitored in Institute of Meteorology and Water Management. Every sequence has its own theoretically fitted distribution, counted autocorrelation and the number of statistically significant, subsequent coefficients (with shifts from I to 5).Annual minima are best approximated (Fig. 3) by Fisher's-Tippet's distribution (E3). Furthermore, in some cases log-normal, two- and three-parametric distributions (LN2 and LN3) were fitted. It is clearly seen in spatial distribution (Fig. 4) in Pilica river basin that the participation of Fisher's-Tippet's distribution is relatively smaller in this region than in the others. Mean autocorrelation of annual minima (Fig. 5) is equal to 0.59...
Przegląd Geograficzny, 2015
Zarys treści. W artykule opisano próbę wydzielania sezonów hydrologicznych w rzece według procedu... more Zarys treści. W artykule opisano próbę wydzielania sezonów hydrologicznych w rzece według procedury zaproponowanej przez autorów. Do badań wytypowano 11 przekrojów wodowskazowych zlokalizowanych na obszarze środkowej Polski. Na podstawie ciągów dobowych przepływów pochodzących z wielolecia 1951-2002, dla każdego przekroju utworzono trzy nowe, 365-elementowe, szeregi czasowe: średnich wieloletnich przepływów w danym dniu (Qśr d ), współczynników zmienności jednoimiennych przepływów dobowych (Cv d ) oraz współczynników autokorelacji w szeregach tych przepływów uzyskanych dla przesunięcia k=1 (Ra d ). Opierając się na danych standaryzowanych, przeprowadzono procedurę grupowania hierarchicznego w trójwymiarowej przestrzeni zmiennych: Qśr d, Cv d , Ra d . Zastosowano tu metodę Warda. Do określenia najlepszej liczby klas wybrano kryterium GWZ. W badanej grupie 11 rzek, liczba wydzielonych w ten sposób "typów dni" wynosiła od 4 do 8. Odpowiednio długie jednoimienne sekwencje typów dni utworzyły sezony hydrologiczne. Na średnim hydrogramie przepływu każdej z rzek zidentyfikowano w ten sposób od 7 do 18 sezonów hydrologicznych. Różnią się one wysokością przepływu, jego zmiennością oraz wielkością autokorelacji. Słowa kluczowe: sezon hydrologiczny, środkowa Polska, grupowanie hierarchiczne. Znajomość sezonowej zmienności odpływu rzecznego jest jedną z najbardziej podstawowych i najważniejszych informacji hydrologicznych. Jest ona bowiem nie tylko cechą pozwalającą na identyfi kację lub ocenę reżimu rzeki, ale też jedną z ważniejszych przesłanek prowadzenia prawidłowej gospodarki wodnej w odniesieniu do zasobów wodnych rzeki i jej zlewni. Czasowy reżim odpływu rzecznego jest, z oczywistych powodów, funkcją sezonowego zróżnicowania wielkości i rodzaju opadów oraz parowania terenowego. Jednak obok czynników zewnętrznych (klimatycznych) ważną rolę odgrywa również cały kompleks zjawisk i procesów
The article describes an attempt at the delimitation of hydrological seasons in four rivers in Po... more The article describes an attempt at the delimitation of hydrological seasons in four rivers in Poland. The rivers are located in mountain (Raba), highland (Kamienna), lowland (Bzura) and lakeland (Pisa) areas. The number of hydrological seasons identified in the examined group of rivers equals 11. There are 4 seasons in each of the rivers. Each season may occur more than once a year in the studied river. Therefore, the number of occurrences of seasons varies from 9 to 19. The hydrographs of mountain rivers are more fragmented, while the lowland and lakeland rivers have longer seasons
Land Use Policy, 2021
Abstract The study presented herein focuses on determining the relationship between changes in th... more Abstract The study presented herein focuses on determining the relationship between changes in the scale of economic losses between 1990–2018 which occurred in areas of high (10 %) and medium (1%) probability of flood occurrence as well as flood hazard areas due to the destruction of a stopbank, and changes in legislation affecting the spatial development of such areas within the said period. The analysis of changes in the development of flood hazard areas was conducted by means of the Corine Land Cover database. The results of the analysis were later used to evaluate potential economic losses on flood plains, and then spatiotemporal analysis was applied to identify areas with clusters of high and low loss values and the trends regarding their transformations. In consequence, the identification of municipality (Polish: gmina) clusters allowed us to verify the dependence of such transformations on those factors that could impact their intensity. For that purpose, we analysed the coverage of local spatial development plans for individual clusters. On the basis of the conducted studies, we concluded that the implemented legal solutions are not entirely effective, which has also been stated by the legislator. Nevertheless, the introduced legislative changes were beneficial, as the example of Poland shows. The implementation of the Floods Directive has, to a certain degree, decelerated the process of land use and its development in flood hazard areas.
Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus, 2018
The main purpose of the paper was to identify diurnal variations of the selected physico-chemical... more The main purpose of the paper was to identify diurnal variations of the selected physico-chemical water characteristics (discharge, specific electrical conductance, temperature, pH and dissolved oxygen) of a small urban river that had been heavily transformed by human activity (Sokołówka river catchment with the area of 7.71 km 2 ). The data came from measurements conducted in the period between 4 October 2011 and 3 October 2012, using the YSI 6920 V2 (multi-parameter sensor) and ISCO 2150 (automatic current meter), in 15-and 10-minute intervals, respectively. The research has proven the existence of rhythms of diurnal and seasonal variability to the selected water characteristics. The variability of the hourly values of the tested characteristics in particular days depends to a large extent on the value of the analysed parameter itself. The variability coefficients of discharge and conductivity increase with the increase in the values thereof. For dissolved oxygen, pH, and water temperature, the variability coefficients decrease with the increase in the values thereof. In the case of water pH, its specific electrical conductance, and temperature, the correlations between the given parameter and its variability observed at different times of day are not linear, but they run along loops of varying curvature. The average diurnal variability of SEC and pH parameters in the Sokołówka river was significantly changed as a result of human impact. The maximum readings of the conductivity and the pH shifted to the morning hours, with no change to the minimum readings.
Publikacja przeznaczona jest dla Czytelnikow, ktorzy posiadają juz podstawową wiedze ze statystyk... more Publikacja przeznaczona jest dla Czytelnikow, ktorzy posiadają juz podstawową wiedze ze statystyki matematycznej i hydrologii oraz chcą ją dalej poglebiac. Bedzie ona dobrym źrodlem wiedzy dla badaczy pragnących nie tylko poznac nowe zastosowania znanych juz sobie metod, lecz takze wieloaspektowo zinterpretowac obliczone w toku swych badan charakterystyki, miary i modele statystyczne. Od dawna wiadomo, ze statystyki najlepiej uczyc sie na przykladach. Zaproponowany podzial treści ksiązki, oparty na gruntownej analizie roznych problemow hydrologicznych, zdaje sie dobrze spelniac ten postulat, a dolączony rozdzial metodyczny i bogaty przegląd literatury stanowią wartościowe, praktyczne uzupelnienie. Ksiązka bedzie szczegolnie uzyteczna dla licencjatow, magistrantow i doktorantow prowadzących badania środowiska (nie tylko wodnego) metodami statystycznymi. Moze byc tez przydatna dla tych wszystkich badaczy, dla ktorych obliczenie średniej, wspolczynnika korelacji czy określenie rozkladu...
Water
The study applied the method of hydrological season identification in a time series of river tota... more The study applied the method of hydrological season identification in a time series of river total and base flows and in groundwater levels. The analysis covered a series of daily measurements from the period 2008–2017 in nine catchments located in different geographical regions of Poland. The basis of the classification of hydrological seasons, previously applied for river discharges only, was the transformation of the original variables into a series reflecting three statistical features estimated for single-name days of a year from a multiyear: average value, variation coefficient, and autocorrelation coefficient. New variables were standardized and after hierarchical clustering, every day of a year had a defined type, valorizing three features which refer to quantity, variability, and the stochastic nature of total and base river flow as well as groundwater stage. Finally, sequences of days were grouped into basic (homogenous) seasons of different types and transitional seasons ...
Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska, sectio B – Geographia, Geologia, Mineralogia et Petrographia
The paper attempts to identify seasonal variability of groundwater table in the Pilica catchment.... more The paper attempts to identify seasonal variability of groundwater table in the Pilica catchment. Procedure created by Ch. G. Markham was used. It allows to compare results with analogical characteristics of other aquifers from central Poland. Sixteen piezometers were used for the research.They represent shallow aquifers located in the Pilica catchment and its surrounding and they are part of a measurement network of PIG-PIB (years from 2003 till 2014 were used). All of the aquifers with 10 years data series were chosen for the analyzed group. They represent the whole spectrum of occurrence of groundwaters in the Pilica catchment.Before the analysis homogeneity of time series was checked by two statistical tests: parametric F-Snedecor test (exams null hypothesis about variance equality) and non-parametric series test (exams null hypothesis about origin of two samples from the same general population). All of numeric strings were statistically homogeneous.Time series of mean monthly ...
Prace Geograficzne
The aim of the study is to identify the flow seasonality of the Vistula river in 14 water-gauge c... more The aim of the study is to identify the flow seasonality of the Vistula river in 14 water-gauge cross-sections located along the river course (from Skoczów to Tczew). For this purpose, the following characteristics were used: seasonality index (IS), period of seasonal concentration (PK) half-flow date (TPO), and concentration index (GMO). Hydrometric data from the 1951-2016 period were shared by IMGW-PIB. The average time of seasonal concentrations and half-flow dates in the analysed cross-sections occurred in April or May. Along the Vistula river the mean PK and TPO regress towards winter (are earlier and earlier). The average seasonality index is comprised in the range 22-32%, while the values of the concentration index fall into the range 10.0-14.5. The highest IS values characterize the upper part of the river down to the Goczałkowice water-gauge (here it reaches the maximum). Next the IS rapidly decreases, due to the summing of the flows from the Vistula river tributaries varying conditions of flow formation (from Carpathian Mountains and Uplands). A significant increase in the IS is visible below the mouths of the Dunajec and then the San rivers. A local maximum of the seasonality index occurs in the Zawichost cross-section. Next, the IS slowly decreases along the river down to the Vistula river mouth. One exception is the Włocławek water-gauge where a small increase of the IS can be noticed. It is due to the functioning of a dam and a big reservoir in the town. The changes of the concentration index along the Vistula river are similar to the seasonality index changes but the differences between the values of extremes are less visible. In the five analysed flood years, both the seasonality indexes and the concentration indexes were quite high in the upper part of the Vistula river and average in the central and lower parts of the river. The half-flow dates and the periods of seasonal concentration were stable along the whole river's course but very diversified in particular years. The changes of the
Przegląd Geograficzny, 2017
Zarys treści. Opracowanie zawiera analizę sezonowości odpływu w 12 zlewniach karpackich. Do badań... more Zarys treści. Opracowanie zawiera analizę sezonowości odpływu w 12 zlewniach karpackich. Do badań wykorzystano szeregi dobowych przepływów z lat 1951-2010. Dla badanych przekrojów wodowskazowych obliczono: indeks sezonowości odpływu (IS), wskaźniki: pory koncentracji odpływu (WPK) i koncentracji odpływu (GMO) oraz terminu połowy odpływu (TPO), a także współczynniki ich zmienności wieloletniej i korelacji wzajemnej. Analiza pozwoliła wykryć szereg prawidłowości w ich rozkładzie przestrzennym i dynamice wieloletniej oraz zidentyfikować powiązania między nimi. Z przeprowadzonych badań wynika również, że w polskiej części Karpat nie nastąpiła trwała zmiana sezonowej struktury odpływu rocznego. Dostrzeżone trendy są nieistotne, a obserwowana w wieloleciu zmienność sezonowości ma charakter losowych fluktuacji.
Przegląd Geograficzny, 2015
Zarys treści. W artykule opisano próbę wydzielania sezonów hydrologicznych w rzece według procedu... more Zarys treści. W artykule opisano próbę wydzielania sezonów hydrologicznych w rzece według procedury zaproponowanej przez autorów. Do badań wytypowano 11 przekrojów wodowskazowych zlokalizowanych na obszarze środkowej Polski. Na podstawie ciągów dobowych przepływów pochodzących z wielolecia 1951-2002, dla każdego przekroju utworzono trzy nowe, 365-elementowe, szeregi czasowe: średnich wieloletnich przepływów w danym dniu (Qśr d), współczynników zmienności jednoimiennych przepływów dobowych (Cv d) oraz współczynników autokorelacji w szeregach tych przepływów uzyskanych dla przesunięcia k=1 (Ra d). Opierając się na danych standaryzowanych, przeprowadzono procedurę grupowania hierarchicznego w trójwymiarowej przestrzeni zmiennych: Qśr d, Cv d , Ra d. Zastosowano tu metodę Warda. Do określenia najlepszej liczby klas wybrano kryterium GWZ. W badanej grupie 11 rzek, liczba wydzielonych w ten sposób "typów dni" wynosiła od 4 do 8. Odpowiednio długie jednoimienne sekwencje typów dni utworzyły sezony hydrologiczne. Na średnim hydrogramie przepływu każdej z rzek zidentyfikowano w ten sposób od 7 do 18 sezonów hydrologicznych. Różnią się one wysokością przepływu, jego zmiennością oraz wielkością autokorelacji. Słowa kluczowe: sezon hydrologiczny, środkowa Polska, grupowanie hierarchiczne. Założenia i uwagi wstępne Znajomość sezonowej zmienności odpływu rzecznego jest jedną z najbardziej podstawowych i najważniejszych informacji hydrologicznych. Jest ona bowiem nie tylko cechą pozwalającą na identyfi kację lub ocenę reżimu rzeki, ale też jedną z ważniejszych przesłanek prowadzenia prawidłowej gospodarki wodnej w odniesieniu do zasobów wodnych rzeki i jej zlewni. Czasowy reżim odpływu rzecznego jest, z oczywistych powodów, funkcją sezonowego zróżnicowania wielkości i rodzaju opadów oraz parowania terenowego. Jednak obok czynników zewnętrznych (klimatycznych) ważną rolę odgrywa również cały kompleks zjawisk i procesów
Limnological Review, 2013
The paper showed the changes of characteristics of river water flowing through the cascades of re... more The paper showed the changes of characteristics of river water flowing through the cascades of reservoirs. One of the cascades is located in a highly urbanized area of Lodz. The second is in a suburban area on the northern outskirts of Lodz agglomeration. However, it still remains under the influence of storm water discharged from the highway. Every 2 weeks, in 4 monitoring points (on the input and on the output of each cascade), the measurements of basic physical and chemical water parameters were made (using data registered in cross-sections obtained between 2006 and 2012). The analysed characteristics can be divided into three groups: 1. No changes in the seasonal fluctuations of analysed characteristics before and after the cascade of reservoirs and no differences between urban and suburban areas in the influence of the cascades on river water; 2. Significant changes in the seasonal fluctuations of analysed characteristics before and after the cascade of reservoirs and no differ...
Geographia Polonica, 2011
This article presents a method of describing maximum recessions of groundwater level, drawing on ... more This article presents a method of describing maximum recessions of groundwater level, drawing on an analysis based on data gathered from 41 sites for the monitoring of groundwater level located in central Poland. Maximum weekly recessions for all of the measurement points were selected, before being employed as a basis for approximating the regression lines used to calculate the theoretical "top speed" recession curves between maximum and minimum groundwater levels, and the estimated time needed for such a recession to be achieved. Studied characteristics of all the examined groundwater recessions were compared with geographical characteristics of the aquifers involved, in order that relations between them could be determined.
paek.ukw.edu.pl
Page 1. Rola naturalnych i antropogenicznych elementów obiegu wody w zlewni miejskiej (Sokołówka)... more Page 1. Rola naturalnych i antropogenicznych elementów obiegu wody w zlewni miejskiej (Sokołówka) i podmiejskiej (Dzierżązna) The role of natural and anthropogenic elements in water circulation in urban (Sokołówka) and suburban catchment (Dzierżązna) ...
Uploads
Papers by Przemysław Tomalski