Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej
Wydział : NoMiŚ
Kierunek : Ochrona Środowiska
Dawid Sromek
Obliczenie przepływów maksymalnych rocznych o określonym prawdopodobieństwie wystąpienia w przekrojach niekontrolowanych formułą opadową.
I. Gęstość sieci rzecznej:
$$\mathbf{\rho =}\frac{\mathbf{\sum(L + l)}}{\mathbf{A}}$$
gdzie :
L+l – długość cieków wraz z suchymi dolinami [km]
A – powierzchnia zlewni [km2]
$\mathbf{\rho} = \frac{5,9}{1,232} = 4,788\ \lbrack\frac{\text{km}}{km2}\rbrack$
II. Średnia długość stoków:
$$\mathbf{\text{ls}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{1,8*\rho}}$$
$\mathbf{\text{ls}} = \frac{1}{1,8*4,788} = 0,11$ [km]
III. Średni spadek stoków:
$$\mathbf{Is =}\frac{\mathbf{h*\sum k}}{\mathbf{A}}$$
gdzie :
h - różnica poziomów dwóch sąsiednich warstwic [m]
k – długość warstwic [km]
$$\mathbf{\text{Is}} = \frac{40*4,5}{1,232} = 146,1\ \% 0\ $$
IV. Hydromorfologiczna charakterystyka stoków:
$$\mathbf{\varphi}_{\mathbf{s}} = \frac{\mathbf{(1000*ls)}^{\mathbf{1/2}}}{\mathbf{m}_{\mathbf{s}}\mathbf{*I}\mathbf{s}^{\mathbf{1/4}}\mathbf{*(\varphi}\mathbf{H}_{\mathbf{1}}\mathbf{)}^{\mathbf{1/2}}}$$
$$\mathbf{\varphi}_{\mathbf{s}} = \frac{{(1000*0,11)}^{1/2}}{0,1*{146,1}^{1/4}*(0,88*130)^{1/2}} = \frac{10,48}{3,71} = 2,82$$
gdzie :
ms – miara szorstkości stoków odczytana z tabeli B5
V. Hydromorfologiczna charakterystyka koryta cieku do przekroju ujęcia:
$$\mathbf{\varphi}_{\mathbf{r}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{1000(L + l)}}{\mathbf{m*I}\mathbf{\text{rl}}^{\mathbf{1/3}}\mathbf{*}\mathbf{A}^{\mathbf{1/4}}\mathbf{*(\varphi}\mathbf{H}_{\mathbf{1}}\mathbf{)}^{\mathbf{1/4}}}$$
$$\mathbf{\varphi}_{\mathbf{r}} = \frac{1000*1,3}{7*{135,15}^{1/3}*{1,232}^{\frac{1}{4}}(0,88*130)^{1/4}}$$
$$\mathbf{\varphi}_{\mathbf{r}} = \frac{1300}{121,13} = 10,73$$
gdzie :
L+l – długość cieku głównego wraz z suchą doliną [km]
m – miara szorstkości koryta cieku z tabeli B2
Irl – średni spadek zlewni (odczytany z I projektu 135,15‰)
VI .Obliczenie przepływu maksymalnego o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia:
Qp=fF1φH1Aλpδj
gdzie :
Qp - przepływ maksymalny roczny o prawdopodobieństwie p, [m3/s]
f – bezwymiarowy współczynnik kształtu fali [0,6],
F1 - maksymalny moduł odpływu jednostkowego [0,078],
φ – współczynnik odpływu (tabela B7) [0,88].
H1 – maksymalny opad dobowy o prawdopodobieństwie 1 % [130],
A – powierzchnia zlewni [1,232 km2],
λp - kwantyl rozkładu dla założonego prawdopodobieństwa p (tabela B1)
δj – współczynnik redukcji jeziornej [1]
Przykład obliczeń :
Qp = 0, 6 * 0, 078 * 0, 88 * 130 * 1, 232 * 1, 54 * 1 = 10, 15 [m3/s]
Qp=10, 15 [m3/s]
Tabela Qp:
| p [%] | λp |
Qp[m3/s] |
|---|---|---|
| 0,1 | 1,54 | 10,15 |
| 0,2 | 1,37 | 9,04 |
| 0,5 | 1,16 | 7,65 |
| 1 | 1,00 | 6,60 |
| 2 | 0,843 | 5,56 |
| 3 | 0,745 | 4,91 |
| 5 | 0,636 | 4,19 |
| 10 | 0,482 | 3,18 |
| 20 | 0,334 | 2,20 |
| 30 | 0,248 | 1,64 |
| 50 | 0,145 | 0,96 |