Monthly precipitation-runoff polygons and mean runoff coefficients

Abstract

The runoff coefficient, the ratio of total streamflow volume to the total precipitation over a certain area and time, plays a fundamental role in the planning, design and operation of water resources in a catchment. Most often its long-term global value, especially on an annual basis, is presented either in a tabular form as a function of vegetation cover, degree of urbanization, climatological features and geological setting of the catchment area, or in the form of empirical formulations. However, in this paper, monthly runoff coefficient changes within an annual period are represented through a simple polygon diagram concept obtained from monthly precipitation and runoff data. This method provides not only variations in the monthly runoff coefficients but also, qualitatively, many useful interpretations concerning the rainfall-runoff transformation in a catchment. The application of the polygon method is presented for some catchments around the city of Istanbul, Turkey.

Résumé

Le coefficient de ruissellement, rapport du volume écoulé au volume précipité sur une surface pendant un certain temps, joue un rôle fondamental dans la planification, la conception et la gestion des ressources en eau d'un bassin. Le plus souvent sa valeur moyenne, en particulier sa moyenne annuelle, est présentée soit sous forme de tableau en fonction de la couverture végétale, du degré d'urbanisation, de caractéristiques climatologiques ou géologiques du bassin étudié, soit sous forme d'expressions empiriques. Dans cet article toutefois, l'évolution du coefficient de ruissellement mensuel au cours d'une année est représentée par un diagramme polygonal obtenu à partir de données mensuelles de précipitations et d'écoulement. Cette méthode fournit non seulement les variations du coefficient de ruissellement mensuel mais aussi, qualitativement, beaucoup d'éléments utiles pour comprendre la transformation de la pluie en débit dans un bassin. Quelques applications de cette méthode du polygone à des bassins situés à proximité de la ville d'Istanbul (Turquie) sont présentées dans cet article.

Key words:

• rainfall-runoff
• polygon method
• runoff coefficient
• water resources management: Turkey

Mots clefs:

• pluie-débit
• méthode des polygones
• coefficient de ruissellement
• gestion des ressources en eau: Turquie