Katedra Komunikacji Lądowej

HYDRAULIKA I HYDROLOGIA

Projekt nr 1

Obliczenie średniego rocznego opadu ze zlewni.

Prowadzący:

Dr inż. Józef Mendec Jarosław CIOŁCZYK

grupa 3

semestr 2

studia dzienne

1. Dane wyjściowe :

nr stacji	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
wys. opadu	105	80	160	120	150	250	235	195	320	315	300	280	410	405	520	420

Karta tematyczna 1/C nr 2

Skala 1 : 25000

2. Obliczenie średniego rocznego opadu ze zlewni.

1. Metoda izohiet.
   

Izohieta-linia łącząca punkty o tej samej wysokości opadu.

Metoda izohiet - polega na obliczeniu średniej ważonej, gdzie wagą jest pole między dwoma izohietami i granicami zlewni, a cechą jest opad występujący na tym obszarze.

Kolejność wykonywania czynności:

• wyznaczenie przebiegu izohiety

• obliczenie pól powierzchni pomiędzy poszczególnymi izohietami za pomocą liniuszka

• zestawienie danych do tabeli oraz obliczenie średniego opadu.

Tabelaryczne zestawienie danych

0/100	50	17,1	855
100/200	150	48,8	7320
200/300	250	53,5	13375
300/400	350	39,8	13930
400/500	450	22,9	10305
500/600	550	12,2	6710
Σ		194,3	52495

mm

- średnia arytmetyczna wysokości opadu dla obszaru ograniczonego dwiema izohietami.

- pole powierzchni pomiędzy izohietami policzone za pomocą liniuszka.

1. Metoda wielokątów równomiernego zadeszczenia.

Metoda wielokątów równomiernego zadeszczenia- polega na obliczeniu średniej ważonej, gdzie wagą są pola powierzchni wielokątów dla stacji pomiarowych opadu, zaś cechą wagi są wysokości opadów zarejestrowanych w stacji dla której wielobok został utworzony.

Kolejność wykonywania czynności:

• wyznaczenie wielokątów równomiernego zadeszczenia dla poszczególnych stacji ombrometrycznych. Polega to na połączeniu za sobą sąsiadujących ze sobą stacji pomiarowych

• wyznaczenie powierzchni poszczególnych wielokątów

• zestawienie danych w tabeli i wyliczenie średniego opadu.

Tabelaryczne zestawienie danych:

	Pi	Ai	Pi*Ai
1	105	12,92	1356,6
2	80	10,47	837,6
3	160	15,82	2531,2
4	120	12,84	1540,8
5	150	13,66	2049
6	250	19,13	4782,5
7	235	11,63	2733
8	195	8,75	1706,3
9	320	9,51	3043,2
10	315	9,61	3027,2
11	300	10,19	3057
12	280	12,57	3519,6
13	410	7,02	2878,2
14	405	13,5	5467,5
15	520	14,01	7285,2
16	420	13,77	5783,4
Σ		194,4	52298,3

mm

i - nr stacji.

P_i - wysokość opadów w danej stacji.

A_i - pole powierzchni wokół danej stacji.

1. Metoda siatki geograficznej.
   

W wypadku gdy mamy do czynienia ze stosunkowo dużą powierzchnią to możemy posłużyć się oczkami siatki geograficznej, gdyż każdej minucie i stopniowi, szerokości i długości geograficznej odpowiada określona długość w metrach i kilometrach. Można więc obliczyć powierzchnię poszczególnych oczek sieci geograficznej, zliczając najpierw wszystkie pola siatki geograficznej, leżące całkowicie w obrębie mierzonego obszaru, licząc je oddzielnie dla każdej strefy równoleżnikowej. Ilość pól mnożymy przez zaczerpniętą z tablic wartość pola jedno lub półstopniowego, a nawet jednominutowego. Pozostałe do wyznaczenia części pól przecięte granicą obszaru mierzymy przy pomocy metody izohiet, osobno części objęte granicą badanej powierzchni, a osobno części pozostające poza nią.

2. Metoda hipsometryczna.

Dotyczy terenów górskich, gdzie występuje duże zróżnicowanie wysokości. Im wyżej tym opad większy, ale tylko do pewnego poziomu (poziom inwersji opadowej), Powyżej tego poziomu opad jest mniejszy. Jest to tzw. krzywa inwersji opadowej.

P = a + b ⋅ h - c ⋅ h²

gdzie:

P - roczna wysokość opadów [mm]

h - wysokość stacji nad poziomem odniesienia [m]

a, b, c - parametry regionalne

h = H - H_o

gdzie:

H - wysokość nad poziomem morza [m]

H_o - poziom wyjściowy [m]

Krzywa inwersji opadowej

Poziom inwersji opadowej

P_max

3. Porównanie metod i obliczeń.

Średni opad roczny w dorzeczu wynosi:

• obliczony metoda izohiet - 270,18mm

• obliczony metodą wielokątów równomiernego zadeszczenia - 269,1mm

Różnica pomiędzy wynikami z dwóch metod wynosi 1,08mm co stanowi 0,4 %

4. Uwaga końcowa.

Obliczenia wykonano na mapie w skali 1:25000, tak więc 1cm² = 0.0625km²

Obliczam średnie pole z metody izohiet i wielokątów równomiernego zadeszczenia:

cm²

- pole powierzchni policzone metodą izohiet

- pole powierzchni policzone metodą wielokątów równomiernego zadeszczenia.

Rzeczywista powierzchnia zlewni wynosi 12,15km².

---