Hydrologia cwiczenia 11 i 12

background image

ZAKŁAD OCHRONY I KSZTAŁTOWANIA
ŚRODOWISKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA

PRZEDMIOT:

HYDROLOGIA

PROWADZĄCY:

Dr inż. Bogdan Ozga-Zieliński

Dla:

Inżynieria Środowiska sem. III

background image

ĆWICZENIA AUDYTORYJNE:

11

TEMAT :

Pojęcie i opis matematyczny opadu efektywnego

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Opad efektywny

Opad efektywny (skuteczny) stanowi t

ę

cz

ęść

opadu całkowitego, która spływaj

ą

c po powierzchni

zlewni transformowana jest w odpływ powierzchniowy

Q

t

Hydrogram fali wezbraniowej spowodowanej opadem deszczu

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Opad efektywny

Opad efektywny (skuteczny) stanowi t

ę

cz

ęść

opadu całkowitego, która spływaj

ą

c po powierzchni

zlewni transformowana jest w odpływ powierzchniowy

Q

t

Zasilanie koryta rzecznego w okresie wezbrania

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Opad efektywny

Opad efektywny (skuteczny) stanowi t

ę

cz

ęść

opadu całkowitego, która spływaj

ą

c po powierzchni

zlewni transformowana jest w odpływ powierzchniowy

Q

t

Zasilanie koryta rzecznego w okresie wezbrania

Odpływ gruntowy

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Opad efektywny

Opad efektywny (skuteczny) stanowi t

ę

cz

ęść

opadu całkowitego, która spływaj

ą

c po powierzchni

zlewni transformowana jest w odpływ powierzchniowy

Q

t

Zasilanie koryta rzecznego w okresie wezbrania

Odpływ gruntowy

Odpływ powierzchniowy

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Opad efektywny

Opad efektywny (skuteczny) stanowi t

ę

cz

ęść

opadu całkowitego, która spływaj

ą

c po powierzchni

zlewni transformowana jest w odpływ powierzchniowy

Drogi odpływu powierzchniowego

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Opad efektywny

Opad efektywny (skuteczny) stanowi t

ę

cz

ęść

opadu całkowitego, która spływaj

ą

c po powierzchni

zlewni transformowana jest w odpływ powierzchniowy

Drogi odpływu powierzchniowego

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Schemat formowania się opadu efektywnego

R

p

P(t)

P

e

(t)

F(t)

R

i

)

(

)

(

)

(

t

P

t

F

S

t

P

e

p

+

+

=

p

i

p

R

R

S

+

=

Wszystkie składowe procesy wyrażone są w postaci przyrastającej w czasie t
wysokości warstwy wody [mm] od początku wystąpienia opadu całkowitego
w chwili t = 0 do bieżącej chwili t

Równanie bilansu

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

Z badań przeprowadzonych przez Soil Conservation Service (obecnie Natural
Resources Conservation Service) w około 400 zlewniach wynikało, że funkcja

]

)

(

[

)

(

p

e

S

t

P

f

t

P

=

zależy od

• przepuszczalności gruntów na obszarze danej zlewni,
• pokrycia szatą roślinną, rodzaju i sposobu upraw na obszarze zlewni rolniczej,
• charakterystyki zagospodarowania obszaru zlewni zurbanizowanej,
• początkowego stanu retencji (uwilgotnienia zlewni).

Wykres powyższej funkcji, charakterystyczny dla danej zlewni, oznaczono numerem CN
w zakresie od 0 do 100.

Numer CN jest podstawowym i jedynym parametrem modelu opracowanego przez SCS.
Można go określić dla danej zlewni z opracowanych tablic opisowych za pomocą informacji
zaczerpniętej z odpowiednich map tematycznych.

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

]

)

(

[

)

(

p

e

S

t

P

f

t

P

=

CN

P

e

(t)

P(t) - S

p

100

0

Wykresy tej funkcji

dla różnych zlewni

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

]

)

(

[

)

(

p

e

S

t

P

f

t

P

=

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

]

)

(

[

)

(

p

e

S

t

P

f

t

P

=

Stwierdzone zależności
empiryczne

p

e

S

t

P

t

P

R

t

F

=

)

(

)

(

)

(

=

1

100

254

CN

R

)

(

CN

f

R

S

p

=

µ

µ

=

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

Praktyczne wyznaczanie opadu efektywnego

p

e

S

t

P

t

P

R

t

F

=

)

(

)

(

)

(

Podstawowa zależność empiryczna

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

Praktyczne wyznaczanie opadu efektywnego

p

e

S

t

P

t

P

R

t

F

=

)

(

)

(

)

(

Podstawowa zależność empiryczna

)

(

)

(

)

(

t

P

t

F

S

t

P

e

p

+

+

=

Równanie bilansu procesów

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

Praktyczne wyznaczanie opadu efektywnego

p

e

S

t

P

t

P

R

t

F

=

)

(

)

(

)

(

Podstawowa zależność empiryczna

)

(

)

(

)

(

t

P

t

F

S

t

P

e

p

+

+

=

Równanie bilansu procesów

)

(

)

(

)

(

t

P

S

t

P

t

F

e

p

=

Przekształcone równanie bilansu

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

Praktyczne wyznaczanie opadu efektywnego

p

e

S

t

P

t

P

R

t

F

=

)

(

)

(

)

(

Podstawowa zależność empiryczna

)

(

)

(

)

(

t

P

t

F

S

t

P

e

p

+

+

=

Równanie bilansu procesów

)

(

)

(

)

(

t

P

S

t

P

t

F

e

p

=

Przekształcone równanie bilansu

podstawienie do

zależności empirycznej

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

Praktyczne wyznaczanie opadu efektywnego

p

e

S

t

P

t

P

R

t

F

=

)

(

)

(

)

(

Podstawowa zależność empiryczna

)

(

)

(

)

(

t

P

t

F

S

t

P

e

p

+

+

=

Równanie bilansu procesów

)

(

)

(

)

(

t

P

S

t

P

t

F

e

p

=

Przekształcone równanie bilansu

podstawia się do

zależności empirycznej

UWAGA

p

p

S

t

P

S

t

P

=

)

(

dopóki

0

)

(

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Model matematyczny opadu efektywnego – metoda SCS

Praktyczne wyznaczanie opadu efektywnego

p

e

S

t

P

t

P

R

t

F

=

)

(

)

(

)

(

Podstawowa zależność empiryczna

)

(

)

(

)

(

t

P

t

F

S

t

P

e

p

+

+

=

Równanie bilansu procesów

)

(

)

(

)

(

t

P

S

t

P

t

F

e

p

=

Przekształcone równanie bilansu

podstawia się do

zależności empirycznej

UWAGA

p

p

S

t

P

S

t

P

=

)

(

dopóki

0

)

(

Po przekształceniu

>

+

=

p

p

p

p

e

S

t

P

R

S

t

P

S

t

P

S

t

P

t

P

)

(

gdy

)

(

]

)

(

[

)

(

gdy

0

)

(

2

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – algorytm obliczeń

1. Zadany jest opad całkowity o wysokościach P

j

[mm] w kolejnych przedziałach czasu ∆t [godz]

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – algorytm obliczeń

1. Zadany jest opad całkowity o wysokościach P

j

[mm] w kolejnych przedziałach czasu ∆t [godz]

2. Wyznaczenie numeru CN na podstawie informacji z map obszaru zlewni i tablic opisowych

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – algorytm obliczeń

1. Zadany jest opad całkowity o wysokościach P

j

[mm] w kolejnych przedziałach czasu ∆t [godz]

2. Wyznaczenie numeru CN na podstawie informacji z map obszaru zlewni i tablic opisowych

3. Obliczenie wysokości potencjalnej retencji zlewni R [mm]

=

1

100

254

CN

R

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – algorytm obliczeń

1. Zadany jest opad całkowity o wysokościach P

j

[mm] w kolejnych przedziałach czasu ∆t [godz]

2. Wyznaczenie numeru CN na podstawie informacji z map obszaru zlewni i tablic opisowych

3. Obliczenie wysokości potencjalnej retencji zlewni R [mm]

=

1

100

254

CN

R

4. Obliczenie wysokości strat początkowych S

p

[mm]

R

S

p

µ

=

CN

µµµµ

CN < 70

0,075

70 ≤ CN < 80

0,100

80 ≤ CN < 90

0,150

90 ≤ CN

0,200

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – algorytm obliczeń

1. Zadany jest opad całkowity o wysokościach P

j

[mm] w kolejnych przedziałach czasu ∆t [godz]

2. Wyznaczenie numeru CN na podstawie informacji z map obszaru zlewni i tablic opisowych

3. Obliczenie wysokości potencjalnej retencji zlewni R [mm]

=

1

100

254

CN

R

4. Obliczenie wysokości strat początkowych S

p

[mm]

R

S

p

µ

=

CN

µµµµ

CN < 70

0,075

70 ≤ CN < 80

0,100

80 ≤ CN < 90

0,150

90 ≤ CN

0,200

5. Obliczenie przyrastającej warstwy wysokości opadu P(t) [mm] dla t = jt

P(∆t) = P

1

P(2∆t) = P(∆t) + P

2

P(3∆t) = P(2∆t) + P

3

• • • • • • • • •

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – algorytm obliczeń

6. Obliczenie przyrastającej warstwy wysokości opadu efektywnego P

e

(t) [mm] dla t = jt

>

+

=

p

p

p

p

e

S

t

P

R

S

t

P

S

t

P

S

t

P

t

P

)

(

gdy

)

(

]

)

(

[

)

(

gdy

0

)

(

2

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – algorytm obliczeń

6. Obliczenie przyrastającej warstwy wysokości opadu efektywnego P

e

(t) [mm] dla t = jt

>

+

=

p

p

p

p

e

S

t

P

R

S

t

P

S

t

P

S

t

P

t

P

)

(

gdy

)

(

]

)

(

[

)

(

gdy

0

)

(

2

7. Obliczenie wysokości opadu efektywnego P

e,j

[mm] w kolejnych przedziałach czasu ∆t [godz]

]

)

1

[(

)

(

,

t

j

P

t

j

P

P

e

e

j

e

=

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – algorytm obliczeń

6. Obliczenie przyrastającej warstwy wysokości opadu efektywnego P

e

(t) [mm] dla t = jt

>

+

=

p

p

p

p

e

S

t

P

R

S

t

P

S

t

P

S

t

P

t

P

)

(

gdy

)

(

]

)

(

[

)

(

gdy

0

)

(

2

7. Obliczenie wysokości opadu efektywnego P

e,j

[mm] w kolejnych przedziałach czasu ∆t [godz]

]

)

1

[(

)

(

,

t

j

P

t

j

P

P

e

e

j

e

=

8. Obliczenie średniego natężenia opadu efektywnego I

e,j

[mm/godz] w kolejnych przedziałach

czasu ∆t [godz]

j

e

j

e

P

t

I

,

,

1

=

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – algorytm obliczeń

6. Obliczenie przyrastającej warstwy wysokości opadu efektywnego P

e

(t) [mm] dla t = jt

>

+

=

p

p

p

p

e

S

t

P

R

S

t

P

S

t

P

S

t

P

t

P

)

(

gdy

)

(

]

)

(

[

)

(

gdy

0

)

(

2

7. Obliczenie wysokości opadu efektywnego P

e,j

[mm] w kolejnych przedziałach czasu ∆t [godz]

]

)

1

[(

)

(

,

t

j

P

t

j

P

P

e

e

j

e

=

8. Obliczenie średniego natężenia opadu efektywnego I

e,j

[mm/godz] w kolejnych przedziałach

czasu ∆t [godz]

j

e

j

e

P

t

I

,

,

1

=

Wejście do modelu

transformacji natężenia opadu

efektywnego w natężenie

odpływu powierzchniowego

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

Mając zadany przebieg wysokości opadu deszczu P

j

[mm] w przedziałach czasu ∆t = 2 godz.

obliczyć metodą SCS przebieg wysokości P

e,j

[mm] i natężenia opadu efektywnego I

e,j

[mm/godz]

w kolejnych przedziałach czasu ∆t w zlewni, dla której oszacowano CN = 78

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

Mając zadany przebieg wysokości opadu deszczu P

j

[mm] w przedziałach czasu ∆t = 2 godz.

obliczyć metodą SCS przebieg wysokości P

e,j

[mm] i natężenia opadu efektywnego I

e,j

[mm/godz]

w kolejnych przedziałach czasu ∆t w zlewni, dla której oszacowano CN = 78

Obliczenie wysokości potencjalnej retencji zlewni R [mm]

=

1

100

254

CN

R

mm

6

,

71

1

78

100

254

=

=

R

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

Mając zadany przebieg wysokości opadu deszczu P

j

[mm] w przedziałach czasu ∆t = 2 godz.

obliczyć metodą SCS przebieg wysokości P

e,j

[mm] i natężenia opadu efektywnego I

e,j

[mm/godz]

w kolejnych przedziałach czasu ∆t w zlewni, dla której oszacowano CN = 78

Obliczenie wysokości strat początkowych S

p

[mm]

R

S

p

µ

=

0,200

90 ≤ CN

0,150

80 ≤ CN < 90

0,100

70 ≤ CN < 80

0,075

CN < 70

µµµµ

CN

1

,

0

=

µ

mm

2

,

7

6

,

71

1

,

0

=

=

p

S

mm

6

,

71

=

R

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

j

Nr ∆t

P

j

[mm]

P(jt)

[mm]

P(jt) – S

p

[mm]

P

e

(jt)

[mm]

P

e,j

[mm]

I

e,j

[mm/godz]

1

0,2

2

1,9

3

8,6

4

12,4

5

21,5

6

19,0

7

7,0

8

6,2

9

1,3

10

0,6

mm

6

,

71

=

R

mm

2

,

7

=

p

S

godz

2

=

t

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

j

Nr ∆t

P

j

[mm]

P(jt)

[mm]

P(jt) – S

p

[mm]

P

e

(jt)

[mm]

P

e,j

[mm]

I

e,j

[mm/godz]

1

0,2

0,2

2

1,9

2,1

3

8,6

10,7

4

12,4

23,1

5

21,5

44,6

6

19,0

63,6

7

7,0

70,6

8

6,2

76,8

9

1,3

78,1

10

0,6

78,7

mm

6

,

71

=

R

mm

2

,

7

=

p

S

godz

2

=

t

P(∆t) = P

1

P(2∆t) = P(∆t) + P

2

P(3∆t) = P(2∆t) + P

3

• • • • • • • • •

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

j

Nr ∆t

P

j

[mm]

P(jt)

[mm]

P(jt) – S

p

[mm]

P

e

(jt)

[mm]

P

e,j

[mm]

I

e,j

[mm/godz]

1

0,2

0,2

0,0

2

1,9

2,1

0,0

3

8,6

10,7

3,5

4

12,4

23,1

15,9

5

21,5

44,6

37,4

6

19,0

63,6

56,4

7

7,0

70,6

63,4

8

6,2

76,8

69,6

9

1,3

78,1

70,9

10

0,6

78,7

71,5

mm

6

,

71

=

R

mm

2

,

7

=

p

S

godz

2

=

t

p

p

S

t

P

S

t

P

=

)

(

dopóki

0

)

(

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

j

Nr ∆t

P

j

[mm]

P(jt)

[mm]

P(jt) – S

p

[mm]

P

e

(jt)

[mm]

P

e,j

[mm]

I

e,j

[mm/godz]

1

0,2

0,2

0,0

0,0

2

1,9

2,1

0,0

0,0

3

8,6

10,7

3,5

0,2

4

12,4

23,1

15,9

2,9

5

21,5

44,6

37,4

12,8

6

19,0

63,6

56,4

24,9

7

7,0

70,6

63,4

29,8

8

6,2

76,8

69,6

34,3

9

1,3

78,1

70,9

35,3

10

0,6

78,7

71,5

35,7

mm

6

,

71

=

R

mm

2

,

7

=

p

S

godz

2

=

t

>

+

=

p

p

p

p

e

S

t

P

R

S

t

P

S

t

P

S

t

P

t

P

)

(

gdy

)

(

]

)

(

[

)

(

gdy

0

)

(

2

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

j

Nr ∆t

P

j

[mm]

P(jt)

[mm]

P(jt) – S

p

[mm]

P

e

(jt)

[mm]

P

e,j

[mm]

I

e,j

[mm/godz]

1

0,2

0,2

0,0

0,0

0,0

2

1,9

2,1

0,0

0,0

0,0

3

8,6

10,7

3,5

0,2

0,2

4

12,4

23,1

15,9

2,9

2,7

5

21,5

44,6

37,4

12,8

9,9

6

19,0

63,6

56,4

24,9

12,1

7

7,0

70,6

63,4

29,8

4,9

8

6,2

76,8

69,6

34,3

4,5

9

1,3

78,1

70,9

35,3

1,0

10

0,6

78,7

71,5

35,7

0,4

mm

6

,

71

=

R

mm

2

,

7

=

p

S

godz

2

=

t

]

)

1

[(

)

(

,

t

j

P

t

j

P

P

e

e

j

e

=

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

j

Nr ∆t

P

j

[mm]

P(jt)

[mm]

P(jt) – S

p

[mm]

P

e

(jt)

[mm]

P

e,j

[mm]

I

e,j

[mm/godz]

1

0,2

0,2

0,0

0,0

0,0

0,00

2

1,9

2,1

0,0

0,0

0,0

0,00

3

8,6

10,7

3,5

0,2

0,2

0,10

4

12,4

23,1

15,9

2,9

2,7

1,35

5

21,5

44,6

37,4

12,8

9,9

4,95

6

19,0

63,6

56,4

24,9

12,1

6,05

7

7,0

70,6

63,4

29,8

4,9

2,45

8

6,2

76,8

69,6

34,3

4,5

2,25

9

1,3

78,1

70,9

35,3

1,0

0,50

10

0,6

78,7

71,5

35,7

0,4

0,20

mm

6

,

71

=

R

mm

2

,

7

=

p

S

godz

2

=

t

j

e

j

e

P

t

I

,

,

1

=

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

j

Nr ∆t

P

j

[mm]

P(jt)

[mm]

P(jt) – S

p

[mm]

P

e

(jt)

[mm]

P

e,j

[mm]

I

e,j

[mm/godz]

1

0,2

0,2

0,0

0,0

0,0

0,00

2

1,9

2,1

0,0

0,0

0,0

0,00

3

8,6

10,7

3,5

0,2

0,2

0,10

4

12,4

23,1

15,9

2,9

2,7

1,35

5

21,5

44,6

37,4

12,8

9,9

4,95

6

19,0

63,6

56,4

24,9

12,1

6,05

7

7,0

70,6

63,4

29,8

4,9

2,45

8

6,2

76,8

69,6

34,3

4,5

2,25

9

1,3

78,1

70,9

35,3

1,0

0,50

10

0,6

78,7

71,5

35,7

0,4

0,20

mm

6

,

71

=

R

mm

2

,

7

=

p

S

godz

2

=

t

background image

Poj

ę

cie i opis matematyczny opadu efektywnego

HYDROLOGIA

Metoda SCS – przykład obliczeń

mm

6

,

71

=

R

mm

2

,

7

=

p

S

godz

2

=

t

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Opad efektywny P

e,j

[mm] na tle opadu całkowitego P

j

[mm]

background image

ĆWICZENIA AUDYTORYJNE:

12

TEMAT :

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Dla opadu efektywnego I

e

(t) zlewnia

jest rodzajem nieprzepuszczalnej
niecki z odpływem Q

p

(t) w ujściu

Koncepcja działania zlewni – zbiornik
z otworem przy dnie

I

e

(t)

I

e

(t)

Q

p

(t)

Q

p

(t)

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Schemat zbiornika z otworem przy dnie

Koncepcja działania zlewni – zbiornik
z otworem przy dnie

x(t)

I

e

(t)=x(t)

y(t)

Q

p

(t)=y(t)

z(t)

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Zbiornik fizyczny (nieliniowy)

x(t)

y(t)

z(t)

Pole podstawy = B

Otwór

F, φ

)

(

)

(

d

)

(

d

t

y

t

x

t

t

z

B

=

)

(

2

)

(

t

gz

F

t

y

ϕ

=

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Zbiornik fizyczny nieliniowy

x(t)

y(t)

z(t)

Pole podstawy = B

Otwór

F, φ

)

(

)

(

d

)

(

d

t

y

t

x

t

t

z

B

=

)

(

2

)

(

t

gz

F

t

y

ϕ

=

Integrator (zbiornik) liniowy

x(t)

y(t)

z(t)

Pole podstawy = 1

Retencyjność

k

)

(

)

(

d

)

(

d

t

y

t

x

t

t

z

=

)

(

1

)

(

t

z

k

t

y

=

Stan z(t) równy objętości (retencji) s(t)

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Integrator (zbiornik) liniowy

x(t)

y(t)

z(t)

Retencyjność

k

)

(

)

(

d

)

(

d

t

y

t

x

t

t

z

=

)

(

1

)

(

t

z

k

t

y

=

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Integrator (zbiornik) liniowy

x(t)

y(t)

z(t)

Retencyjność

k

)

(

)

(

d

)

(

d

t

y

t

x

t

t

z

=

)

(

1

)

(

t

z

k

t

y

=

t

t

z

t

t

y

k

d

)

(

d

d

)

(

d

=

Zróżniczkowane równanie wyjścia

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Integrator (zbiornik) liniowy

x(t)

y(t)

z(t)

Retencyjność

k

)

(

)

(

d

)

(

d

t

y

t

x

t

t

z

=

)

(

1

)

(

t

z

k

t

y

=

t

t

z

t

t

y

k

d

)

(

d

d

)

(

d

=

Zróżniczkowane równanie wyjścia
można podstawić do równania ciągłości

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Integrator (zbiornik) liniowy

x(t)

y(t)

z(t)

Retencyjność

k

)

(

)

(

d

)

(

d

t

y

t

x

t

t

y

k

=

Jest to opis matematyczny zbiornika liniowego w postaci „wejście-wyjście” za pomocą
niejednorodnego równania różniczkowego pierwszego rzędu

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Integrator (zbiornik) liniowy

x(t)

y(t)

z(t)

Retencyjność

k

)

(

)

(

d

)

(

d

t

y

t

x

t

t

y

k

=

Jest to opis matematyczny zbiornika liniowego w postaci „wejście-wyjście” za pomocą
niejednorodnego równania różniczkowego pierwszego rzędu

Rozwiązaniem tego równania przy zerowym warunku początkowym (pusty zbiornik
w chwili t = 0) jest całka splotu

τ

τ

τ

=

t

x

t

h

t

y

0

d

)

(

)

(

)

(

gdzie

=

k

t

k

t

h

exp

1

)

(

)

(t

h

t

k

1

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Kaskada zbiorników liniowych Nasha

x(t)

y(t)

z

1

(t)

Retencyjność

k

τ

τ

τ

=

t

x

t

h

t

y

0

d

)

(

)

(

)

(

gdzie

=

k

t

k

t

n

k

t

h

n

exp

)!

1

(

1

)

(

1

)

(t

h

t

z

2

(t)

Retencyjność

k

z

n

(t)

Retencyjność

k

background image

Transformacja opadu efektywnego w odpływ powierzchniowy

HYDROLOGIA

Konceptualny model zlewni

Kaskada Nasha

τ

τ

τ

=

t

x

t

h

t

y

0

d

)

(

)

(

)

(

t

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

)

(t

Q

p

)

(t

I

e

Wejście

Model transformacji

Wyjście

background image

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Hydrologia cwiczenia 11 i 12
Hydrologia cwiczenia 11 i 12
MIKROEKONOMIA ĆWICZENIA 5 (11 12 2011)
Bezrobocie i inflacja - cwiczenia 11-12, logistyka, semestr I, Ekonomia
11 Cwiczenie10 11 12
11 Cwiczenie10 11 12
Mikroekonomia ćwiczenia 9 11 12
MIKROEKONOMIA ĆWICZENIA 5 (11 12 2011)
FINANSE ĆWICZENIA 5 (11 12 2011)
Ćwiczenia 11 12 2008 odt
Ćwiczenia kultura fizyczna 11 12 r
Cwiczenia nr 11,12 RPiS id 1246 Nieznany
11 12 Bio, ♥ Studia, ⇒ Biotechnologia UJ, ♦ III SEMESTR, ♦ Fizyka II, &diams
Grupowanie, UG - wzr, I semestr Zarządzanie rok akademicki 11 12, I sem. - Statystyka Opisowa i Ekon
hydrologia cwiczenia" 12 09
korelacja i regresja - ćwiczenia, UG - wzr, I semestr Zarządzanie rok akademicki 11 12, I sem. - Sta
11 12 2013 Nasiennictwo ćwiczenia
Antropologia widowisk, cwiczenia IX, 6 12 11

więcej podobnych podstron