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
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
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.
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
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 = j∆t
P(∆t) = P
1
P(2∆t) = P(∆t) + P
2
P(3∆t) = P(2∆t) + P
3
• • • • • • • • •
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 = j∆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
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
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)
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)
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
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
zlewnia metoda wieloboku Model
zlewnia metoda wieloboku Model
zlewnia metoda wieloboku Model
DREWNO KONCEPCJA Model
11 Motywacja od koncepcji do zastosowań
DREWNO KONCEPCJA Model
Roz 11 Nauka i Metoda Techniki Gitarowej J Cardoso Ćwiczenia Rozciągające Palce str 104 5
2010 11 30 Metoda malowania 10 palcami
C Users Marcin Desktop szkola sem 5 OPB rysunek koncepcyjny Model (1)
11 Pomiary metoda techniczną 2
metoda sił pale Model
Model 11
11 POLACZENIE SCIANY ZELBETOWEJ ZE SCIANA WARSTWOWA Model
2013 vol 08 GLOBALNE ZARZĄDZANIE JAKO MODEL DECYZYJNY STARA KONCEPTUALIZACJA NOWEJ PRAKTYKI
koncepcja 11
Model ekonometryczny 11- zużycie energii (14 stron)
11 Metoda Barbary Zakrzewskiej prezentacja
chemia 11 2, Oznaczanie NaOH i Na2CO3 metodą Wardera
więcej podobnych podstron