مقدمه
هدف از این توضیحات، این است که کاربران یاد بگیرند تا چگونه به محاسبه هایتوگراف بارش مازاد بر اساس هایتوگراف بارش کل و با استفاده از اصول سازمان حفاظت خاک آمریکا (SCS) و مشخصا شماره منحنی رواناب (CN) بپردازند. در این مراحل فرض می شود که کاربر در حال حاضر دارای یک باران نمود بارش کل در محیط اکسل است و این باران نمود بارش در مجموع برای یک رویداد واحد می باشد. و سپس از آن به عنوان ورودی برای جداسازی بارندگی انتزاعی و یا تلفات با استفاده از روش SCS CN استفاده می شود. دو خروجی از این مرحله، از جمله بارش انتزاعی و باران نمود بارش مازاد وجود دارد. این توضیحات نیز مستلزم آن است که CN برای ناحیه مطالعاتی شناخته و محاسبه شده باشد.
بر طبق توضیحات و آموزش های SCS در کل یک بارش جامع (P) از سه بخش مجزا تشکیل شده است:
1- Initial abstraction یا Ia
2- Continuous abstraction یا Fa
3- Excess rainfall یا Pe
بخش اول مشخص کننده مقدار بارشی است که باید ببارد تا خاک تا مرحله جاری شدن رواناب از نفوذ ارضاء شود. عموما این مقدار به شکل 20٪ از حداکثر ذخیره سازی در کل یا احتباس حوضه (S) محاسبه می شود. بنابراین، Ia = 0.2S در نظر می گیریم. در ادامه بخش دیگری از بارش صرف اقناع ذخیره خاک می شود که با Fa آن را شناختیم. که در این حالت عبارت ذیل برای محاسبه Fa با استفاده از مقدار کل بارش (P) و حداکثر احتباس (S) بکار گرفته می شود.
در فرمول بالا، P، Fa، S و Ia همان واحد طول [L] را دارا بوده که معمولا از مجموع بارش (P) محاسبه می گردند. و S نیز با استفاده از CN (به فرض برای این تمرین داده می شود) که در معادله زیر نشان داده شده محاسبه می شود:
که در آن S در واحد اینچ است. اگر داده های بارندگی در برخی از واحدهای دیگر داده شوند، S باید قبل از استفاده در معادله SCS به آن واحد تبدیل گردد.
به بیانی کامل تر توضیح داده می شود که مقدار Fa بارانی از بارش کل است که در فرآیند آن به عنوان نفوذ از دست داده می شود. برای توضیحات بیشتر بهتر است به منابع مذکور در این بخش مراجعه کنید.
استفاده از روش SCS-CN
فایل اکسل حاوی داده های بارش را باز کنید. از آنجا که روش SCS-CN بر محاسبه بارش مازاد از بارش کل ساکن است؛ به هایتوگراف بارش داده شده (مقدار اولیه بارش) یک ستون باران نمود بارندگی و یا بارش تجمعی تبدیل شده اضافه می گردد تا این عدد را در مقدار کل بارش بعد از هر مرحله زمانی از آغاز طوفان نشان دهد. ایجاد یک ستون برای ذخیره مقادیر بارش تجمعی در زیر نشان داده شده:
در گام بعد، پیدا کردن S با اطلاع از این که در معادله بالا و CN = 80 و S = 2.5 اینچ. مقدار S = 2.5 اینچ بدین معنی است که انتزاع اولیه Ia = 0.5 اینچ (IA = 0.2S) خواهد بود. در ادامه باراش مازاد وجود نخواهد داشت، مگر آنکه مقدار تجمعی بارش کل بیشتر از Ia شود. اگر کل بارش در گام های زمان داده شده کمتر از Ia باشد، به این معنی است که همه بارش به عنوان انتزاع اولیه از دست داده می شود. در این مورد، IA = بارش کل خواهد بود. اما هنگامی که بارش کل بیشتر از Ia می شود، سپس Fa برای هر گام زمانی با استفاده از معادله بالا محاسبه می شود. هنگامی که Ia و Fa محاسبه می شود، بارش مازاد تجمعی (Pe) با مقدار P - Ia - Fa برابر خواهد شد. جدول زیر در اکسل برای انجام این محاسبات فرایند کلی را نشان می دهد.
در نهایت، هایتوگراف بارش مازاد می تواند با کم کردن بارش مازاد تجمعی در هر مرحله زمانی از مرحله زمانی قبلی به دست آمده به شکل زیر نشان داده شود:
به طور معمول، یک هایتوگراف بارش مازاد گرافیکی توسط ستون های عمودی نشان داده می شود. در واقع می توان در اکسل با انتخاب نوع ترسیم نمودار 2D و داده های مرتبط بر اساس ویرایش های ممکن این مقدار را به شکل شماتیک به نمایش درآورد.
پروژه تخصصی در لینکدین
تماس با ما
گروه تلگرام ما
هشدارهای ما
آمار و اطلاعات
پروژه
در منابع آب
نظرات (۰)