5 didžiausio srauto įvertinimo metodai
Perskaitykite šį straipsnį, kad sužinotumėte apie svarbiausius metodus, susijusius su piko srauto įvertinimu, ty (1) empirinėmis formulėmis, (2) vokų kreivėmis, (3) racionaliu metodu, (4) vieneto hidrografijos metodu ir (5) dažnio analize!
1. Empirinės formulės:
Šiuo metodu daugiausia atsižvelgiama į baseino ar baseino teritoriją. Visi kiti veiksniai, turintys įtakos didžiausiam srautui, sujungiami pastoviai.
Bendroji lygtis gali būti parašyta tokia forma:
Q = CA n
Kai Q yra didžiausias srautas arba maksimalaus iškrovimo greitis
C yra baseino pastovus
A yra baseino plotas ir n yra indeksas
Nuotėkio baseino konstanta pasiekiama, atsižvelgus į šiuos veiksnius:
a) baseino charakteristikos:
i) plotas;
ii) formos ir
iii) nuolydis.
b) Audra charakteristikos:
i) intensyvumas,
ii) Trukmė,
iii) Platinimas.
Apribojimai:
1. Šis metodas neatsižvelgia į potvynių dažnumą.
2. Šis metodas negali būti taikomas visuotinai.
3. Pastoviosios įtampos nustatymas yra labai sunkus ir jo parinkimui negalima pateikti tikslios teorijos.
Tačiau jie pateikia gana tikslią idėją apie didžiausio srauto srautą, susijusį su jų atstovaujamais baseinais. Toliau pateikiamos kai kurios svarbios empirinės formulės.
i) Dicken formulė:
Anksčiau jis buvo priimtas tik Šiaurės Indijoje, tačiau dabar jis gali būti naudojamas daugelyje Indijos valstybių, tinkamai pakeitus pastovią.
Q = CM 3/4
Kai Q yra išleidimas m 3 / sek.
M - baseino plotas km 2 .
C yra pastovus.
Pagal baseino plotą ir kritulių kiekį, C svyruoja nuo 11, 37 iki 22, 04, kaip nurodyta 5.1 lentelėje.
ii) Ryve formulė:
Ši formulė naudojama tik Pietų Indijoje.
Q = CM 2/3
C = 6, 74 vietoms, esančioms 24 km atstumu nuo kranto.
= 8, 45 teritorijoms, esančioms 24–161 km atstumu nuo pakrantės.
= 10, 1 ribotoms kalvotoms vietoms.
Blogiausiu atveju nustatyta, kad C vertė siekia 40, 5.
iii) Inglis formulė:
Ši formulė naudojama tik Maharaštroje. Čia atsižvelgiama į tris skirtingus atvejus.
a) Tik mažoms teritorijoms (taip pat taikoma ventiliatoriaus formavimui).
Q = 123, 2√A
b) 160–1000 km 2 plotams
Q = 123, 2√A-2, 62 (A-259)
(c) Dideliuose plotuose Q = 123.2A / √A +10.36
Visose lygtyse A yra plotas km 2 .
2. Voko kreivė:
Tai dar vienas didžiausio srauto įvertinimo metodas. Jis grindžiamas prielaida, kad didžiausias žinomas piko srautas viename plote, užregistruotame viename baseine regione, ateityje gali atsirasti kitame to paties regiono baseine arba regione, turinčiame panašių hidrologinių savybių.
Grafikas sudaromas užfiksavus didžiausius didžiausius didžiausius srautus, pastebėtus viename baseino plote, atsižvelgiant į jų baseinus regione. Diagramoje gauti taškai sujungiami su vokų kreive. Sukurta kreivė gali būti naudojama apskaičiuoti galimą maksimalų maksimalų srautą bet kuriame to regiono baseine.
Šį metodą anksčiau suteikė Creager Justin ir Hinds JAV.
Kreivės lygtis buvo tokio tipo:
q = C. A n, kur q reiškia smailės srautą vienam ploto vienetui
A žymi baseiną
C yra pastovus, ir
n yra tam tikras indeksas.
Padauginus abiejų aukščiau minėtos lygties puses iš baseino „A“, mes gauname
Q = CA n + 1
kur Q reiškia piko srautą.
Kanwar Sain ir Karpov sukūrė dvi vokų kreives, kad atitiktų Indijos sąlygas, kaip parodyta 5.4 pav. Viena kreivė sukurta Pietų Indijos upėms, o kita - Šiaurės ir Centrinės Indijos upėms.
3. Racionalus metodas:
Šis metodas taip pat pagrįstas kritulių ir nuotėkio santykio principu, todėl gali būti laikomas panašiu į empirinį metodą. Tačiau tai vadinama racionaliu metodu, nes naudojamų kiekių vienetai yra maždaug skaitmeniniai. Šis metodas tapo populiarus dėl savo paprastumo.
Formulė išreiškiama taip:
Q = PIA
kur Q yra didžiausias išmetimas iš Cumec
P yra nuotėkio koeficientas, kuris priklauso nuo baseino savybių. Tai yra nuotėkio santykis: kritulių kiekis. (P vertės pateikiamos vėliau).
I yra lietaus intensyvumas, m / s, trukmei, bent jau lygiai „koncentracijos laikui“.
A yra baseino plotas m 2 .
Koncentracijos laikas:
Tai laikas, kurį lietaus vanduo patenka į tolimiausią drenažo baseino tašką, kad pasiektų išmetimo matavimo tašką. Jis pateikiamas pagal formulę
t c = 0, 000324 L 0, 77 / S 0, 358
kur t c yra koncentracijos laikas valandomis,
L yra drenažo baseino ilgis, matuojamas išilgai upės kanalo iki tolimiausio taško baseino periferijoje.
S yra vidutinis baseino nuolydis nuo tolimiausio taško iki svarstomo iškrovimo matavimo taško.
Prielaidos:
Racionali formulė pateikiama šiomis prielaidomis:
i) Bet kuriame drenažo baseine gaunamas didžiausias srautas, kai kritulių intensyvumas tęsiasi tuo pačiu laikotarpiu, kuris atitinka srauto koncentracijos laiką aptariamame taške.
ii) Didžiausias srautas, atsirandantis dėl bet kokio kritulių intensyvumo, pasiekia didžiausią vertę, kai kritulių intensyvumas trunka tą patį laiką, kuris yra lygus koncentracijos laikui arba didesnis.
(Hi) Didžiausias maksimalus srautas, atsirandantis dėl ilgo kritulių intensyvumo, kaip minėta aukščiau, yra jo paprasta dalis.
iv) Nuotėkio koeficientas yra vienodas visoms skirtingų dažnių audroms tam tikrame drenažo baseine.
v) Maksimalaus srauto dažnis yra toks pat, kaip ir kritulių intensyvumas tam tikrame drenažo baseine.
Nustatant piko srautą. Kai kritulių kiekis tęsiasi taip ilgai, kad visos drenažo zonos dalys tuo pačiu metu prisidėtų prie nuotėkio, pasiekiamas didžiausias srautas. Akivaizdu, kad krituliai turi tęstis tol, kol vanduo, esantis tolimiausiame taške, pasiekia išmetimo matavimo tašką. Jei nuo pradžios kritulių kiekis yra vienodas, koncentracijos laikas bus lygus pusiausvyros laikui, kai veiksmingas kritulių kiekis lygus tiesioginiam nuotėkiui.
Racionalaus metodo apribojimai:
i) Akivaizdu, kad, kadangi baseino mastas didėja, visos prielaidos negali būti įvykdytos. Todėl racionalios formulės naudingumas dideliems baseinams yra abejotinas.
(ii) labai dideliems ir sudėtingiems baseinams, kol vanduo nepasiekia tolimiausio taško, kai lieka kritulių, tuomet nėra galimybės, kad visas baseinas tuo pačiu metu prisidėtų prie nuotėkio. Tokiais atvejais didžiausio srauto vėlavimo laikas yra mažesnis už koncentracijos laiką. Minėtomis aplinkybėmis racionali formulė nesuteikia maksimalaus didžiausio srauto.
Akivaizdu, kad racionali formulė taikoma mažiems ir paprastiems drenažo baseinams, kurių koncentracijos laikas yra beveik lygus piko srauto vėlavimo laikui.
(iii) Matoma, kad racionali formulė suteikia geresnius rezultatus asfaltuotoms vietoms, kuriose drenažai turi fiksuotus ir stabilius matmenis. Todėl tai populiariai naudojama miesto vietovėse ir mažuose baseinuose tik tada, kai išsamus problemos tyrimas nėra pagrįstas. (Geriausiai tinkamas baseinas yra nuo 50 iki 100 ha). Kadangi nedideliuose plotuose nėra potvynių įrašų, šis metodas yra patogus.
(iv) (P) nuotėkio koeficiento reikšmės pasirinkimas ir pasirinkimas yra pats subjektyviausias dalykas ir reikalauja gerų sprendimų. Priešingu atveju tikėtina, kad jis sukels didelį netikslumą.
Racionalaus metodo tobulinimas:
Kaip patobulinimas kartais drenažo baseinas yra suskirstytas į zonas pagal kontūras. Kiekviena zona yra pasirinkta taip, kad kiekvienos zonos koncentracijos laikas būtų toks pat. Po to kiekvienai zonai priskiriama atitinkama (P) nuotėkio koeficiento vertė, priklausomai nuo zonos nepralaidumo. Visas išleidimas yra suvestinis iš įvairių zonų išleidimas. Naudojant šią bendrą išleidimo vertę, gali būti sukurtas drenažo baseino vidutinis nuotėkio koeficientas.
Mažo drenažo baseino plotai yra 500 ha.
Naudojant racionalią formulę ir pasinaudojant šiais duomenimis apskaičiuojamas didžiausias srautas:
Vandens baseinas yra skirtingoje žemėje, o „P“ vertė įvairioms kategorijoms yra tokia:
Lietaus audra tęsėsi 5 valandas ir per šį laikotarpį davė 30 cm kritulių. Tolimiausias taškas nuo drenažo angos yra 10 km, o atstumas tarp vietų yra 100 m.
Q = PIA = 0, 5 X {0, 3 / (5X6X0X60)} X 500 X104 = (0, 15 / 36) X104 = 41, 6 cumec
4. Vieneto hidrografijos metodas:
Paskutiniame skyriuje jau minėta, kad didžiausias vieneto hidrografo ordinatas, padaugintas iš efektyvaus kritulių (cm), atsirandančių vieneto trukme, suteikia didžiausio srauto. Šiam kiekiui taip pat gali būti pridėtas bazinis srautas, kad būtų pasiektas bendras didžiausias srautas. Metodas yra visiškai paaiškintas ir pavyzdžiai išspręsti paskutiniame skyriuje, kad procedūra būtų aiški. Nereguliuojamų baseinų atveju gali būti sukurtas Snyderio Snythetic vieneto hidrografas, kad būtų galima įvertinti smailių srautą.
5. Dažnio analizė:
Dažnio analizės apibrėžimas:
Dažnio analizė - tai metodas, apimantis hidrologinių įvykių praeities įrašų (istorinių duomenų) tyrimą ir analizę, kad būtų galima numatyti būsimas tikimybės (tikimybės). Jis grindžiamas prielaida, kad ankstesni duomenys rodo ateities duomenis.
Dažnumo analizė atliekama siekiant įvertinti įvairius dalykus, pvz., Metinius nuotėkio pokyčius, potvynių dažnius, sausras, kritulius ir kt. Kitaip tariant, hidrologinių duomenų (pvz., Potvynių) dažnio analizės pagrindinis tikslas yra nustatyti hidrologinio įvykio pasikartojimo intervalą tam tikro dydžio.
Tokiai analizei buvo naudojamos vadinamosios tikimybės kreivės. Atsižvelgiant į stebėtus duomenis (pvz., Didžiausius nuotėkius, apskaičiuojant didžiausius potvynius, vidutinius metinius nuotėkius metiniams svyravimams ir tt), uždavinys yra rasti teorinę kreivę, kurios koordinatės sutaps su pastebėtomis. Geras teorinės kreivės su empiriniu susitarimu užtikrinama, kad ekstrapoliacija gali būti teisingai padaryta.
Kai yra pakankamai ilgų ir patikimų srauto potvynių įrašų, jie gali suteikti patenkinamų įvertinimų. Įvertinimų tikslumas sumažėja ekstrapoliacijos laipsniu. Kai kurie mano, kad ekstrapoliacija gali būti padaryta tik dvigubai ilgesniam laikotarpiui, per kurį turima duomenų. Pavyzdžiui, norint gauti 100 metų potvynį, reikia 50 metų. Tačiau dėl nepakankamo įrašytų duomenų privaloma naudoti trumpalaikius duomenis, kad būtų galima prognozuoti 1000 ir 10 000 metų potvynius.
Dažnio analizė yra metodas, kuris apima statistinę įrašytų duomenų analizę, siekiant įvertinti nustatyto dažnio potvynių dydį. Todėl reikia žinių apie statistiką, kad būtų galima aiškiai įvertinti dažnio analizės metodus.
