S 'هيدروغراف: البناء والاستخدام (مع رسم بياني)

اقرأ هذه المقالة لتتعرف على بناء واستخدام هيدروجراف 'S'!

بناء هيدروغراف 'S':

لا تطبق طريقة التراكب البسيط إلا عندما تكون المدة الأخرى متعددة مضاعفة للمدة المتاحة للوحدة الهيدروغرافية. ومع ذلك ، يصبح من الضروري ، عدة مرات ، إنشاء وحدة هيدروغرافية لمدة أخرى لا تعد مضاعفة لا يتجزأ من المدة المتاحة. في مثل هذه الحالات يصبح من الضروري تطوير طريقة عامة تعتمد على مبدأ التراكب. وقد تم تطوير هذه الطريقة من قبل علماء الهيدرولوجيا والتي تسمى طريقة "هيدروغراف".

لا يمثل هيدروجراف "S" سوى هيدروجراف ناتج عن هطول الأمطار بشكل مستمر مستمر بمعدل موحد لفترة غير محددة. يطلق عليه اسم '' هيدروغراف '' لأن شكل الهيدروغراف يخرج مثل الأبجدية 'S' رغم أنه مشوه قليلاً. يوضح الشكل 4-13 رسمًا هيدروغرافيًا نموذجيًا.

الشكل 4.13. بناء هيدروغراف "S"

من معرفة عملية جريان الأمطار يمكن تصور أنه بما أن هطول الأمطار يحدث بمعدل موحد إلى ما لا نهاية فسوف تصل المرحلة من عندما يكون معدل الجريان السطحي المباشر مساويا لمعدل هطول المطر الفعال. تسمى هذه النقطة نقطة التوازن. من وقت التوازن إلى الأمام ، تساوي إحداثية هيدروغراف معدل هطول الأمطار الفعلي ويتتبع منحنى هيدروجراف خطًا أفقيًا موازيًا للمحور السيني.

بعد نظرية هيدروجراف للوحدة عندما يحدث هطول المطر الفعلي بمعدل منتظم بشكل مستمر لفترة غير محددة ، يمكن تقسيمه (خط أفقي) إلى عدة فترات متساوية من الحجم المريح بحيث يصل إجمالي هطول الأمطار في هذه المدة إلى 1 سم. وبمعنى آخر ، فإنه يمنح فترة محددة من المساحة الهيدروغرافية. الآن إذا تم رسم نفس الخط الهيدروغراف بشكل متتالي مع تعويض يساوي مدة الوحدة وتم تلخيص التصاميم المتداخلة ، فإننا نحصل على رسومات من الهيدروغراف 'S'.

في هذه المرحلة ، من الضروري معرفة عدد المرات التي يجب فيها رسم وحدة هيدروغراف على التوالي. وكقاعدة إبهام ، يمكن إضافة وحدة هيدروغراف إلى فترة العصور مع إزاحة مساوية لمدة الوحدة للرسمة الهيدروغرافية.

أين

T هي قاعدة زمنية للوحدة الهيدروغرافية ؛

و t هي مدة الوحدة لل hydrograph وحدة.

ويكون لهدر الهيدروجراف "S" في مرحلة التوازن أقصى قيمة لأنه بعد هذه النقطة يكون للصيغة نفس القيمة التي تساوي معدل هطول الأمطار الفعلي.

يمكن حساب قيمة الحد الأقصى من الهوامش لـ "S" hydrograph (مثلا Q) في مرحلة التوازن على النحو التالي:

ونعلم أن معدل الجريان السطحي المباشر الذي يساوي أيضًا معدل هطول الأمطار الفعلي هو أن الجريان السطحي 1 سم يحدث في مدة الوحدة 't'.

حيث A هي منطقة حوض التصريف بالكيلومتر ² ؛

و t هي مدة الوحدة لل hydrograph وحدة في ساعات.

الآن منذ 1 سم الجريان السطحي المباشر أو هطول الأمطار الفعلي يحدث في ساعة t مضاءة يعطي كثافة هطول الأمطار فعالة.

إذا كانت كثافة هطول المطر الفعلي بالسنتيمتر / الساعة مشار إليها بواسطة I

Q _e = 2.78 AI cumec

استخدام 'S' هيدروغراف:

يوفر المخطط الهيدروليكي ST طريقة ملائمة لاستخلاص وحدة هيدروجراف لأي مدة من المدة المتاحة وقد تكون طويلة أو قصيرة المدة ، أو مضاعفات تكميلية أو جزئية لمدة الهيدروغراف المتوفرة.

المثال التالي يجعل إجراء اشتقاق الهيدروغراف "S" واضحًا:

مشكلة:

وترد أدناه الإحداثيات من الهيدروغراف وحدة 4 ساعة. باستخدام مبدأ التراكب بناء هيدروغراف 'S' وحساب التفريغ في مرحلة التوازن ووقت حدوثه من بداية الجريان السطحي المباشر.

حل:

يمكن الحصول على hydrograph 'S' عن طريق ترتيب 4 ساعة. وحدة hydrographs على التوالي مع تخالف 4 ساعات وإضافة التداخلات. عدد المرات التي يتم فيها إضافة وحدة hydrograph المطلوبة حسب النسبة Tit. من البيانات المعطاة T = 24 ساعة. و t = 4 ساعات. منذ T / t = 6 ؛ تحتاج وحدة الهيدروغراف إلى رسم 6 مرات على الأقل في الجدول 4.9 والشكل 4-13.