The characteristics of hydrological droughts of the Pilica River in 1991–2020

Celem pracy jest charakterystyka susz hydrologicznych w zlewni rzeki Pilicy, będącej najdłuższym lewobrzeżnym dopływem Wisły. W analizie wykorzystano serie czasowe średnich dobowych przepływów z okresu 1991–2020 z 5 posterunków wodowskazowych: Przedbórz, Sulejów, Spała, Nowe Miasto oraz Białobrzegi. Dla pięciu wodowskazów zlokalizowanych w środkowym biegu rzeki obliczono przepływy główne pierwszego i drugiego rzędu, współczynniki zmienności przepływów, współczynniki przepływów miesięcznych oraz przepływ nienaruszalny. Niżówki hydrologiczne wydzielono metodą przepływu granicznego, przyjmując za poziom odcięcia średni niski przepływ z wielolecia (SNQ). Analizie poddano wieloletnią i sezonową dynamikę objętości niedoboru niżówki, czasu trwania niżówki oraz częstości występowania niżówek a także tendencje wieloletnie przepływów niżówkowych. Wyniki analiz wykazały, że największe niedobory odpływu na Pilicy pojawiały się w okresie letnim, a najmniejsze w zimowym. Najdłuższe okresy niżówkowe związane z występowaniem susz hydrologicznych obserwowano na profilu wodowskazowym Sulejów-Kopalnia. Pod względem częstości występowania, na większości posterunków dominowały niżówki krótkie, trwające od 10 do 20 dni. Czas trwania i częstość występowania niżówek na wodowskazach w Spale i Nowym Mieście były silnie związane gospodarką wodną na Zbiorniku Sulejowskim. Niedobór odpływu niżówki był wysoko skorelowany z czasem jej trwania na analizowanych posterunkach. Trendy w niskich rocznych przepływach były nieistotne statystyczne i wykazały bardzo niewielkie tendencje wzrostowe i spadkowe.

The present study aims to characterize hydrological droughts of the Pilica River, which is the longest left-bank tributary of the Vistula River. The analysis was based on time series of average daily flows from a period 1991–2020 from 5 water gauging stations, namely Przedbórz, Sulejów, Spała, Nowe Miasto and Białobrzegi. For selected water gauges located in the middle course of the river, first and second order characteristics of flows, as well as coefficients of variation and environmental flows were calculated. Hydrological droughts were identified using a constant threshold level approach corresponding to the value of a mean low flow in the analyzed period. Long-term and seasonal characteristics of drought events such as the cumulative deficit volume, duration and the frequency of hydrological droughts were analyzed as well as the long-term trends in low flows. The results revealed that the greatest deficiencies of flow were observed in the Pilica River in summer, while the smallest in winter. The longest low-flow periods associated with the occurrence of hydrological droughts were observed at Sulejów-Kopalnia water gauge. In terms of frequency, short low flows, lasting from 10 to 20 days, prevailed in most water gauges . The duration and frequency of low flows at water gauges in Spała and Nowe Miasto were associated with water management in the Sulejów Reservoir. The accumulated volume of water deficit was correlated with the duration of drought events. Trends in low annual flows were statistically insignificant and showed a very slight upward and downward tendencies.