1. با استفاده از داده های بارندگی و جریان بارگذاری شده در زیر، هیدروگراف واحد برای یک حوضه به طول 282.6 کیلومترمربع منطقه را استخراج کنید.

در این فرآیند: برای جدا کردن جریان پایه از روش خط افقی استفاده کنید.

 

مشتق هیدروگراف واحد تجربی

1- به منظور به دست آوردن هیدروگراف رواناب مستقیم (DRH)، جریان پایه را از هیدروگراف جریان مشاهده شده جدا کنید.

برای این مثال از روش خط افقی برای جدا کردن جریان پایه استفاده کنید. از داده های مشاهداتی هیدروگراف، مشخص می شود که جریان در ابتدای افزایش هیدروگراف 150 متر مکعب بر ثانیه است. بنابراین، از 150 متر مکعب بر ثانیه به عنوان جریان اصلی استفاده کنید. پیشنهاد دوم من برای استخراج جریان پایه، بهره گیری از سامانه سازمان زمین شناسی آمریکا در اینجا است.

2. حجم رواناب مستقیم را محاسبه کنید. این حجم باید برابر با حجم تصویربرداری باران مؤثر (ERH) باشد.

بنابراین، برای این مثال:

V_DRH = (200+650+1050+750+600+400+200+75) m³/s (3600) s = 14'130,000 m³

3. بیان VDRH در واحدهای معادل عمق:

V_DRH in equivalent units of depth = V_DRH/A_basin = 14'130,000 m³/(282600000 m²) = 0.05 m = 5 cm.

4- با عادی سازی DRH هیدروگراف واحد را بدست آورید. عادی سازی به معنای تقسیم دستورات DRH توسط VDRH در واحدهای معادل عمق است.

5- مدت زمان D در ارتباط با UH بدست آمده در 4 را مشخص کنید.

الف) میزان تلفات، V_Losses را تعیین کنید که برابر است با تفاوت بین میزان با روش ناخالص، VGRH و حجم هیدروگراف رواناب مستقیم، VDRH.

V_Losses = V_GRH - V_DRH = (0.25 + 2.75 + 2.75 +0.25) cm/h 1 h - 5 cm = 1 cm

 

ب) شاخص f را برابر با نسبت حجم تلفات به مدت زمان بارندگی، محاسبه کنید. بدین ترتیب:

 f-index = V_Losses/t_r = 1 cm / 4 h = 0.25 cm/h

 

ج)  ERH را با تفریق قسمت نفوذ (به عنوان مثال f-index) از GRH تعیین کنید:

همانطور که در جدول مشاهده شد، مدت زمان مشخص باران موثر 2 ساعت است. بنابراین، D = 2 ساعت، و واحد هیدروگراف به دست آمده در بالا یک هیدروگراف واحد 2 ساعته است. بنابراین، می توان از آن برای پیش بینی رواناب از حوادث بارش استفاده کرد که نمودارهای مؤثر بارندگی را می توان به عنوان دنباله ای از شدت یکنواخت (مستطیل) با پالس های هر یک از مدت زمان D نشان داد. معادله convolution:

 جایی که Q_n نهمین دستورالعمل DRH است، P_m حجم پالس بارش در ماه است که در واحد هایی با عمق معادل (به عنوان مثال، سانتی متر یا اینچ) بیان شده است، و U_{n-m + 1} ترتیب (n-m + 1) است. UH ، در واحد m3/s/cm بیان شده است.

2. برای حوضه مسئله 1، کل هیدروگراف جریان را که در نتیجه طوفانی مشاهده می شود، پیش بینی کنید. میزان بارندگی موثر در زیر نشان داده شده است. از همان مقدار جریان پایه استفاده کنید که برای مساله 1 است.

همانطور که در جدول مشاهده شده است، ERH را می توان به دنباله ای از پالس های مستطیلی، هر کدام از 2 ساعت تجزیه کرد. بنابراین، ما می توانیم از UH دو ساعته به دست آمده در مسئله 1 استفاده کنیم: برای این کار:

1. تعیین حجم هر پالس ERH ،P_m، در واحد هایی با عمق معادل:

2. از اصول ترکیبی و تناسب استفاده کنید:

الف) ستونهای 2 - 5: از اصل تناسب برای مقیاس UH با حجم واقعی پالس مستطیل مربوطه، P_m استفاده کنید. مشاهده کنید که نمودارهای بدست آمده به گونه ای عقب مانده اند که منشاء آنها همزمان با زمان وقوع پالس بارندگی مربوطه می باشد.

ب) ستون 6: برای جمع آوری DRH با جمع کردن ستون های 2 - 5 ، از اصل برهم نهی استفاده کنید.

ج) ستون 7: به منظور بدست آوردن هیدروگراف مجموع طوفان، جریان پایه را دوباره اضافه کنید.

3. از هیدروگراف واحد 1 ساعته جدول بندی شده زیر استفاده کنید تا هیدروگراف کل جریان را که در نتیجه طوفان مشاهده می شود که بارندگی مؤثر آن نیز در زیر مشخص می شود، پیش بینی کنید. از همان مقدار جریان پایه استفاده کنید که برای مسئله 1 است. و بعلاوه از روش S-Hydrograph استفاده کنید.

ERH از 3 پالس مستطیل شکل به طول 3 ساعت تشکیل شده است. بنابراین، ما به یک هیدروگراف واحد 3 ساعته نیاز داریم. از آنجا که تنها هیدروگراف موجود، یک هیدروگراف واحد 1 ساعته است، ما باید یک UH جدید 3 ساعته را با استفاده از روش S-Hydrograph توسعه دهیم، همانطور که در زیر مشاهده می شود. توجه کنید که هیدروگراف S به 2 روش مختلف بدست می آید: الف) به صورت جداول به عنوان نمایش یک توالی نامتناهی از 1 ساعت UH که هر یک با 1 ساعت عقب مانده است. و ب) به عنوان حجم تجمع UH در هر واحد زمان.

3. تعیین حجم هر پالس ERH  P_m، در واحد هایی با عمق معادل:

4. استفاده از اصول ترکیبی و تناسب:

الف) ستون ها 2 - 4: از اصل تناسب برای مقیاس UH با حجم واقعی پالس مستطیل مربوطه، P_m استفاده کنید. مشاهده کنید که نمودارهای بدست آمده به گونه ای عقب مانده اند که منشاء آنها همزمان با زمان وقوع پالس بارندگی مربوطه می باشد.

ب) ستون 5: برای جمع آوری DRH با جمع کردن ستون های 2 - 4، از اصل برهم نهی استفاده کنید.

ج) ستون 6: به منظور بدست آوردن هیدروگراف کل جریان، جریان پایه را به عقب برگردانید.

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح