-1- -2-
Wyznaczenie średniego opadu obszarowego
METODA WIELOBOKÓW
Zakres ćwiczenia:
Poszczególne stacje łączy się między sobą pokrywając zlewnie siatką trójkątów. Symetralne boków
1. Wyznaczenie granicy zlewni do zadanego przekroju
trójkątów tworzą WIELOBOKI, dla których położona wewnątrz stacja jest reprezentatywna.
2. Opis i charkterystyka zlewni
Metoda ta jest stosowana w zlewniach (obszarach) o mało zróżnicowanym opadzie oraz parametrach
3. Wyznaczenie parametrów cieków:
fizjograficznych o niewielkiej zmienności, ponieważ nie uwzględnia różnic wysokościowych i ukształtowania
- sieć rzeczna
terenu.
- powierzchnia zlewni (A [km2])
Opad średni jest średnią ważoną, gdzie wagą jest powierzchnia poszczególnych wieloboków
- długość cieku głównego (L [km] [m])
- średni spadek cieku głównego (s [-] [%] [%o])
gdzie: P - opad średni [mm]
4. Określenie średniego opadu dla zlewni metodą: n
Pi - wysokości opadu w i-tej stacja opadowej [mm]
- wieloboków równego zadeszczowienia
Å" Ai )
"(Pi A - pole powierzchni zlewni [km2]
- izohiet
i=1 Ai - pole powierzchni i-tego wieloboku [km2]
- opartÄ… na krzywej hipsometrycznej
P =
A
Pojęcia podstawowe:
Zaletą tej metody jest to, że powierzchnie zadeszczowienia wyznacza się tylko raz i są one stałe dla danego
obszaru i układu sieci posterunków przy każdym scenariuszu opadowym.
ZLEWNI
nazywamy każdy obszar, z którego wody spływają do jednego odbiornika (bez względu na jego
wielkość).
Etapy:
DORZECZEM nazywamy system, który tworzy rzeka wraz ze swoimi dopływami, jest to, zatem obszar,
z którego wody spływają do systemu jednej rzeki. 1. określić granicę zlewni oraz wysokości opadu dla poszczególnych posterunków
ZLEWISKIEM MORZA nazywamy zespół dorzeczy, z których wody spływają do tego morza.
DZIAA
EM WODNYM nazywamy linię oddzielającą poszczególne dorzecza.
GRANICAMI ZLEWNI nazywamy linie ograniczające poszczególne zlewnie.
GRANICA TOPOGRAFICZNA biegnie najwyższymi wzniesieniami terenu.
GRANICA HYDROGEOLOGICZNA, wyznaczana jest w oparciu o prześledzenie dróg
powierzchniowego spływu wody lub kierunku spływu wód gruntowych.
POWIERZCHNIA ZLEWNI - A [km2]  powierzchnia obszaru ograniczonego granicÄ… zlewni.
OPAD jest mierzony punktowo na stacjach opadowych, za pomocą różnego typu deszczomierzy.
ÅšREDNIE OPADY ATMOSFERYCZNE DLA ROZPATRYWANEGO OBSZARU czyli tzw.
WSKAy
NIKI OPADOWE określa się na podstawie wysokości opadów zmierzonych w różnych
punktach zlewni.
WYSOKOŚĆ OPADU [mm]  grubość warstwy wody, która spadła na powierzchnię poziomą.
SUMA MIESI
CZNA OPADU [mm]  suma wszystkich dziennych odczytów opadu z całego miesiąca..
SUMA ROCZNA OPADU [mm]  suma opadu ze wszystkich miesięcy w roku kalendarzowym.
2. Połączyć liniami stacje opadowe, tworząc układ trójkątów
OPAD ŚREDNI ROCZNY [mm]  średnia arytmetyczna z sum rocznych opadu z wielolecia.
OPAD NORMALNY [mm]  jest to wartość środkowa (mediana) uporządkowanego ciągu rozdzielczego
sum rocznych opadu punktowego z długiego okresu lat.
DA
UGOŚĆ CIEKU - L[km] [m]  odległość od z
ródeł do ujścia lub przekroju zamykającego dany obszar.
Przy określaniu długości cieku można kierować się kryterium długości sieci rzecznej lub powierzchni
zlewni. W przypadku długości sieci rzecznej interesuje nas najdłuższa linia utworzona z sieci
rzecznej na danym obszarze. Przy kryterium powierzchni zlewni należy przy określaniu z
ródeł
cieku kierować się wielkością powierzchni zlewni cząstkowych (o położeniu z
ródeł decyduje większa
powierzchnia zlewni).
ŚREDNI SPADEK CIEKU  s [-] [%] [%o]  różnica wysokości z
ródeł i ujścia lub przekroju zamykającego
dany do długości cieku.
wz - wp gdzie: s  średni spadek cieku [-] [%] [%o]
wz  wysokość z
ródeł [m n.p.m]
s =
wp  wysokość ujścia lub przekroju zamykającego dany obszar [m n.p.m]
L
L  długość cieku [km] [m]
-3- -4-
METODA IZOHIET
3. Wyznaczyć symetralne boków powstałych trójkątów
IZOHIETY są to linie łączące punkty o jednakowej wysokości opadów atmosferycznych w danym okresie
czasu.
Na plan badanej zlewni nanosimy stacje opadowe i pomierzone na nich wysokości opadów. Izohiety
wykreśla się poprzez interpolację między wartościami opadów (są to wartości o stałym przedziale z reguły,
co 5, 10, 20, 50 mm).
Interpretacja rozkładu izohiet nie jest jednoznaczna, więc w tym sensie metoda jest subiektywna.
Metodę izohiet stosuje się zwykle dla terenów płaskich lub o dużym zagęszczeniu stacji opadowych.
W terenach górskich lub podgórskich wysokość opadu w dużym stopniu zależy od ukształtowania terenu.
Na obszarach gdzie zmienność wysokości opadu jest duża, a sieć posterunków rzadka, położenie izohiet
wyznacza się nie na zasadzie interpolacji, ale zgodnie z ułożeniem (kierunkiem biegu) warstwic.
Wadą metody jest pracochłonność, gdyż obszar zadeszczenia musi być wyznaczony dla każdego przypadku
odrębnie, przebieg izohiet jest bowiem uzależniony od wartości opadu w poszczególnych posterunkach.
Ustala się wielkości powierzchni zlewni (Ai) pomiędzy izohietami (i granicami zlewni) i przypisuje im się opad
będący średnią arytmetyczną wartości tych izohiet (Pi, Pi+1). Pola skrajne są ograniczone jedną izohietą
i granicą zlewni, za opad średni przyjmuje się wówczas wysokość opadu z najbliższej izohiety.
Średni opad zlewni oblicza się jako średnią ważoną opadów pomiędzy izohietami. Wagą jest powierzchnia
cząstkowa zlewni. Przy określaniu powierzchni obszarów dla poszczególnych izohiet musi być spełniony
4. Wyznaczyć wieloboki wokół stacji opadowych
warunek, że suma powierzchni pól (Ai) zawartych między izohietami musi być równa powierzchni całej zlewni
(A). Jeśli warunek nie jest spełniony należy ponownie określić powierzchnie obszarów między izohietami,
jeśli niezgodność występuje nadal, należy obliczyć błąd i  rozrzucić go proporcjonalnie do wielkości pól.
n
gdzie: P - opad średni [mm]
Pśri - wysokości opadu między izohietami (wartość średnia
(PÅ›r Å" Ai)
"
i
dla sÄ…siednich izohiet [Pi,Pi+1]) [mm]
i=1
P =
A - pole powierzchni zlewni [km2]
A
Ai - pole powierzchni między sąsiednimi izohietami [km2]
Pi Å" Pi+1
Pśr =
i
2
Etapy:
5. Określić powierzchnie przypadającej dla poszczególnych posterunków
1. Określić granicę zlewni oraz wysokości opadu dla poszczególnych posterunków opadowych
A2
A4
A3
A5
-5- -6-
2. Połączyć liniami stacje opadowe. Stosując zasadę interpolacji liniowej podzielić odcinki łączące
METODA HIPSOMETRYCZNA
poszczególne posterunki na równe części proporcjonalnie do różnicy w wysokości opadu między
posterunkami, np. co 5, 10, 20, 50 mm. Przyjęta wartość powinna być stała dla całego obszaru.
Na podstawie mapy poziomicowej ustala siÄ™ krzywÄ… HIPSOMETRYCZNA, wskazujÄ…cÄ… jaka powierzchnia
W przypadku znacznych różnic w wysokości opadu pomiędzy poszczególnymi posterunkami można
badanej zlewni leży powyżej określonej warstwicy (rysujemy ją w ćwiartce IV - na osi rzędnych wartość
wprowadzić różne podziały, tak aby rysunek był czytelny.
poziomic, na osi odciętych powierzchnia). W układzie współrzędnych ćwiartka II obrazuje krzywą
GRADIENTOW
czyli zależność wysokości opadów od wzniesienia stacji opadowych nad poziom morza
(układ stacji należy wyrównać linią prostą lub krzywą ciągłą i gładką).
Określenie średniego opadu w zlewni dokonuje się metodą wykreślną przez sporządzenie krzywej
PLUWIOMETRYCZNEJ. Powstaje ona w ćwiartce I poprzez rzutowanie dowolnego punktu krzywej
hipsometrycznej z ćwiartki IV na I i z ćwiartki IV przez III i II (z krzywej gradientowej) na I (można rzutować
dowolną ilość punktów - im więcej tym odwzorowanie lepsze).
Metoda hipsometryczna ma zastosowanie głównie w małych zlewniach górskich, uwzględnia bowiem
zależność wysokości opadu od wzniesienia punktu pomiarowego nad poziom morza oraz konfigurację
badanego terenu. W zlewniach nizinnych nie należy jej stosować.
Opad średni jest to iloraz pola powierzchni pod krzywą pluwiometryczną i powierzchnię zlewni
gdzie: P - opad średni [mm]
Vp
A - pole powierzchni zlewni [km2]
P =
Vp - pole powierzchni pod krzywÄ… pluwiometrycznÄ… [mm km2]
A
Vp =
+"PdA
A
3. Punkty o jednakowej wysokości opadu połączyć ze sobą
Metoda hispometryczna:
II I
4. Układ izohiet dla zlewni z zaznaczonym obszarem miedzy sąsiednimi izohietami
III IV
Pi+1
Ai
Pi