1.4 هیدروگراف واحد

1.1.4 اصول و تعاریف

هیدروگراف واحد (UH) یک حوضه آبریز به عنوان هیدروگراف حاصل از بارندگی موثر 1 میلی متر به طور مساوی در حوضه در طول زمان D تعریف می شود. مشخصات اصلی زیر هیدروگراف واحد در نظر گرفته شده است (شکل 1.4):

6.3 نتیجه گیری

عملکرد تولید نقش مهمی در تعیین موج سیل ناشی از طوفان باران دارد. جز اصلی تلفات آب نفوذ است اما با این وجود سایر اجزای تعادل آب در شرایط خاص ممکن است مهم باشند. از میان روشهای ارائه شده در این فصل می توان دو دسته را از هم تفکیک کرد: مواردی که از نظر جسمی مبتنی هستند و روشهای تجربی. روش های دسته اول البته از نظر مفهومی اثبات شده اند اما ارزیابی پارامترهای آنها نیاز به مقدار زیادی داده حاصل از اندازه گیری ها و محاسبات هزینه بردار زمان دارد. علاوه بر این، پارامترهایی که نشانگر ویژگی های نفوذ پذیری هستند، به ایزوتروپی اشاره دارند، که در مورد حوضه های متوسط ​​و حتی کوچک اینگونه نیست. چنین رویه هایی ممکن است برای موارد خاص که ایزوتروپی بدون عواقب عمده ای بر صحت نتایج فرض می شود، استفاده شود.

5.3 روش SCS

این روش از این مشاهده شروع می شود که نقاط نمایانگر حجم جریان زمینی در بالای خطی با شیب واحد یافت می شوند. اگر نوع خاک و سایبان آن، API و مدت زمان بارندگی در نظر گرفته شود، ممکن است جریان زمینی استنباط شود. با شروع این سخنان، موکوس (Musy, 1998) رابطه ای را ارائه داد که پارامترها به صورت شاخص بیان می شوند.

4.3 روش های حاصل از مفهوم ضریب همبستگی

1.4.3 پیشینه کلی

به طور کلی ترین ضریب رواناب به عنوان نسبت بین عمق رواناب (بارندگی خالص ذکر شده h_n) و عمق بارندگی (بارندگی جهانی ذکر شده h_b) تعریف می شود، بنابراین:

3.3 روش های حاصل از فرآیند نفوذ

1.3.3 شرح روند نفوذ

نفوذ به فرآیند نفوذ آب از لایه های بالایی خاک به لایه های عمیق تر، زمانی که خاک باران می بارد یا در معرض سیل قرار می گیرد، است. در ابتدا، آب نفوذ کرده تقاطع های خاکی را که در سطح وجود دارد، برآورده می کند و سپس به دلیل جاذبه از طریق خاک نفوذ می کند. نفوذ در هر سه جهت xyz عمل می کند. در حالی که نفوذ در جهت افقی آشکار می شود، جز نیروی جاذبه ناچیز است و آب فقط تحت تأثیر نیروهای جذب حرکت می کند. در حالی که نفوذ به صورت عمودی آشکار می شود، هر دو نیروی مویرگی و نیروی ثقل فعال هستند. نفوذ در شدت تشکیل رواناب، بر روی میزان تبخیر و تعرق، رطوبت خاک و ذخیره آب زیرزمینی عمل می کند. تعاریف مکمل زیر ذکر می شود:

1.3 مقدمه

شناخت کل بارندگی برای ارزیابی هیدروگراف سیلاب مستقیماً مفید نیست زیرا همه بارندگی های حوضه ای به رواناب تبدیل نمی شوند. در طی یک رویداد بارشی، بخشی از آن در برخی از لایه های خاک و همچنین در اثر "تلفات" ناشی از تبخیر و تعرق تحت تأثیر برخی از احتباس ها قرار می گیرد. بنابراین، اولین مرحله در استخراج هیدروگراف رواناب با شروع از کل بارندگی، تعیین مقدار مقادیر بارشی است که به روند تشکیل رواناب وارد نمی شوند، و سپس با اختلاف برای تخمین مقدار بارندگی که کاملاً به رواناب تبدیل می شود. به طور متعارف، آخرین کسری از بارش به عنوان "بارش موثر" یا "باران خالص" تعریف می شود. اصطلاح "بارندگی موثر" حفظ خواهد شد و مجموعه رویه ها و / یا مدل ها عملکرد تولید نامگذاری می شود. فرآیند تبدیل از هایتوگراف باران به هیدروگراف رواناب بسیار پیچیده است زیرا به بسیاری از خصوصیات حوضه آبشناسی، هواشناسی و فیزیوگرافی بستگی دارد. به همین دلیل است که عملکرد تولید به برخی فرضیات ساده متوسل می شود. با وجود این، روابط با هدف به دست آوردن بارندگی موثر اغلب دقیق است و منجر به راه حل های قابل قبول این مشکل می شود.

4.2 طوفان طراحی ناشی از بارندگی های برجسته تاریخی

1.4.1 عمومی

علاقه اصلی در به دست آوردن طوفان طراحی از مقادیر برجسته تاریخی مشاهده شده باران در این واقعیت است که بازیگران ضمنی در دفاع از سیل (عموم مردم را شامل می شوند) ممکن است توانایی یک ساختار هیدرولیکی را برای مقابله با یک رویداد فوق العاده ثبت شده در نظر بگیرند.

3.2 طوفان طراحی ناشی از بارندگی مشاهده شده

1.3.2 عمومی

این دسته از روش ها بر اساس مفهوم استخراج طوفان طراحی از منحنی تجمعی عمق بارندگی به عنوان تابعی از زمان است. از آنجا که این منحنی ها غیربعدی هستند برای هر مقداری از عمق و مدت زمان طوفان طراحی استفاده می شوند.

2.2 طوفان طراحی حاصل از منحنی های IDF

1.2.2 بارندگی توزیع یکنواخت زمان

بارندگی با توزیع زمان یکنواخت با یک شدت ثابت در طول مدت آن مشخص می شود، که برابر با زمان تمرکز حوضه برای مناطق کوچک در نظر گرفته شده است. شدت با فرمول کلی زیر محاسبه می شود:

1.2 مقدمه

ابعاد پروژه ها در مورد سازه های هیدرولیکی یا پروژه های کار آب به معنای شناخت سیل طراحی، یعنی هیدروگراف سیل مرتبط با یک دوره بازگشت (فرکانس) است. یک رویداد مهم بارشی که برای ارزیابی هیدروگراف سیلاب برای یک دوره بازگشت خاص استفاده می شود، "بارندگی طراحی" نامیده می شود. از آنجا که میزان بارندگی طراحی مربوط به فرکانسهای نادر است، آنها دارای مقادیر زیادی از عمق یا شدت بارندگی هستند و به همین دلیل است که باران طراحی معمولاً به عنوان "طوفان باران طراحی" یا به سادگی "طوفان طراحی" نامیده می شود.

7.1 خصوصیات سیستم ها

یک سیستم به طور کلی دارای یک سری ویژگی های خاص است که از جمله موارد زیر است:

وابستگی متقابل اجزا

• جمع بودن و نهایی بودن: تعداد اجزای سیستم ممکن است بسیار زیاد باشد، اما محدود. براساس ویژگی جمع بودن، یک سیستم توسط تعداد محدودی از زیر سیستم ها تشکیل می شود.
• سلسله مراتب: سیستم برای اجزای خود یک سیستم بیش از حد است و در عین حال یک زیر سیستم در رابطه با سیستمی است که بخشی از آن است.

6.1 طبقه بندی سیستم ها

الف) با توجه به ماهیت سیستم مورد تجزیه و تحلیل:

سیستم های طبیعی (جهان، زمین، حوضه های رودخانه، موجودات زنده و غیره) ؛ سیستم های طبیعی بسته به میزان دانش ساختار داخلی آنها ممکن است به صورت جعبه سیاه، جعبه خاکستری یا حتی جعبه سفید نشان داده شوند. سیستم های مصنوعی توسط انسان ساخته و پرداخته می شوند (سیستم های فنی، اقتصادی، مفهومی، اطلاعاتی، اجتماعی).

5.1 مفهوم Gray-box

با جمع آوری به موقع اطلاعات و دانش مربوط به سیستم، فرایندی از درک ساختار تحول و پیوندهای بین اجزای آن  در حال انجام است. W. Karplus در سال (1976) این روند را "روشنگری" جعبه سیاه خواند.

در نتیجه، سیستم در زیر سیستم ها (SS1، SS2، ...، SSn) تجزیه می شود، و توسط پیوندها متصل می شوند (شکل 5.1).

4.1. مفهوم جعبه سفید

اگر ساختار داخلی سیستم شناخته شده باشد، می توان روابطی را منعکس کننده تحولات پی در پی متغیرهای ورودی در داخل سیستم ایجاد کرد که درنهایت به متغیرهای خروجی منتهی می شوند. مانند مورد سیستم های جعبه سیاه، متغیرهای ورودی و خروجی با مقادیر عددی مشخص می شوند.

3.1 مفهوم جعبه سیاه

برای توصیف عمومی ترین روش یک سیستم، مهم نیست ماهیت آن چیست، از مفهوم جعبه سیاه استفاده می شود. این روش زمانی اعمال می شود که فقط ورودی و خروجی مشخص باشد. سیستم به عنوان یک کل نشان داده می شود، فرایندهای داخلی آن را نادیده می گیرد. این مفهوم که توسط N. Wiener فرموله شده است، براساس همبستگی بین مقادیر ورودی و خروجی است: در نتیجه استفاده از یک سیگنال شناخته شده در ورودی سیستم، یک سیگنال قابل اندازه گیری (یا یک محاسبه) در خروجی بدست می آید، بدون اینکه لازم باشد ساختار داخلی جعبه سیاه را بدانید.

2.1 سایبرنتیک - رویکردی برای برنامه ریزی، بهره برداری و کنترل سیستم ها

ماده و انرژی از طریق سیستم های طبیعی یا فنی تبدیل یا انتقال می یابند. هنوز، یکی دیگر از عناصر مهم برای حفظ یا ارتقا عملکرد یا عملکردهای سیستم، اطلاعات است. بدون اطلاعات و استفاده صحیح از آنها، توسعه یا حتی بقای سیستم های بزرگ (اقتصادی، اجتماعی یا سیاسی) امکان پذیر نیست.

1.1 تعریف سیستم

فلاسفه باستان برای اولین بار مفهوم سیستم را به طور شهودی به کار می بردند. بنابراین، تصدیق ارسطو مبنی بر اینکه کل بیش از مجموع اجزای آن است، می تواند به عنوان اولین تعریف مفهوم سیستم در نظر گرفته شود. آغاز نظریه عمومی سیستم ها به شکل کنونی را می توان در آثاری که L. Bertalanffy بین سالهای 1928 - 1950 منتشر کرده است، یافت. متعاقباً این حوزه تحولات نظری و عملی بی شماری را مشاهده کرده است که سهم مهمی در درک و مدل سازی پدیده ها و فرایندها از طبیعت، تکنیک، اقتصاد یا حتی زندگی اجتماعی دارد.

3.10 خطاهای تحقیق و اندازه گیری

چندین نوع خطا وجود دارد که می تواند رخ دهد. در اولین بازرسی، برخی از اینها ممکن است به یک باره شناسایی و اصلاح شوند، برخی از آنها یادداشت و علامت گذاری شده و برخی دیگر ممکن است شناسایی نشوند. آن ها هستند:

2.10 کنترل داده ها

1.2.10 کنترل کیفیت داده های بارندگی

اطلاعات در دفاتر تخصصی توسط:

• کارت پست از ناظران (ماهانه)
• نوارهایی از سازمان آب
• کپی رایانه ای از مجموعه داده های دیگر: بازگشت شبکه اقلیمی

1.10 سازمان داده

برای درک فرآیندهای مداخله در چرخه آب و مطالعه تغییرات مکانی و زمانی آنها، یک پایگاه داده ضروری است. مشاهدات میدانی برای آمارهای آب و هوایی، برای برنامه ریزی و مدیریت منابع آب بسیار مهم است.

اندازه گیری ها با استفاده از طیف وسیعی از روش ها، از نوشتن ساده یک عدد توسط یک مشاهده گر، تا علامت گذاری نامرئی تکانه های الکترونیکی روی نوار مغناطیسی، ثبت می شود. اگرچه پیشرفته ترین تکنیکها در کشورهای پیشرفته استفاده می شود، بسیاری از کشورهای جهان سوم فقط از روش های دستی مستقیم استفاده می کنند [Shaw, 1988].

4.9 اندازه گیری جریان (تخلیه مایع و جامد)

1.4.9 مرحله

کارمند سنجش یک عنصر اساسی برای خواندن سطح یک جریان است. یک کارمند فارغ التحصیل به صورت عمودی به حاشیه رودخانه یا با توجه به زاویه شیب ثابت می شود، (اما مقادیر بدست آمده در این حالت بسته به زاویه باید اصلاح شود) در یک نقطه پایدار در رودخانه، تحت تأثیر تلاطم یا اقدامات موج قرار نمی گیرد. فارغ التحصیلی کنتور باید از داده یا پایین ترین مرحله تا بالاترین مرحله مورد انتظار گسترش یابد. مرحله با دقت 3 ± میلی متر خوانده می شود. تمام کارمندان باید از مواد با دوام مقاوم در برابر تغییرات دما ساخته شده و آنها را باید تمیز نگه داشت به ویژه در محدوده سطح متوسط ​​آب [Shaw, 1988].