Час зростання Tm10
Знання часу сходження Tm10 не є необхідним для визначення пікового потоку Qr10; Це просто дозволяє вказати, якщо потрібно, форму повені гідрографа.
Оцінка Tm10 На основі пояснювальних факторів, що характеризують фізичне середовище, це виявилося можливим лише для сахельської зони. Запропоновані аналітичні співвідношення, а також відповідні криві будуть наведені нижче (рисунки 18 та 19). Весь час обчислюється хвилинами.
? Ig або = 3 м/км
? для 11 кмІ Tm10 = 100. 50`35 + 75
? для
при інфільтрації P зменшити розрахункові значення для I на:
10% для = 1 кмІ,
8% для = 5 кмІ,
? для > 6 кмІ Tm10 = 32. 0,35 + 23
? для
з інфільтрацією 1: Tm10 = 1.2 . + 44
при інфільтрації P зменшити розрахункові значення для I на:
15% для = 1 кмІ,
5% для = 5 кмІ,
? для > 45-50 кмІ Tm10 = 13. 0,35 + 15
? для
з інфільтрацією I: Tm10 = 1.02. + 33.8
при інфільтрації P зменшити розрахункові значення для I на:
28% для = 1 кмІ,
18% для = 5 кмІ,
? для > 100-140 кмІ, Tm10 = 9 0,35 + 10
? для
з інфільтрацією I: Tm10 = 0,45 . + 27.5
при інфільтрації P зменшити розрахункові значення для I на:
30% для = 1 кмІ
20% для = 5 кмІ
18% для = 10 кмІ
Сухий тропічний регіон
У сухих тропіках, як перше наближення та за відсутності фізіографічних особливостей, час підйому можна вважати третиною базового часу.
Басейни, відібрані для встановлення різних пропонованих взаємозв’язків, здебільшого вивчалися між 1954 і 1970 роками. За винятком деяких з них, недалеко від пустельних регіонів, фізичний контекст неодмінно склався: культури дозволили утворити ерозію поверхні, які відповідають класу інфільтрації "особливо непроникні". І навпаки, могли утворитися проникні живі дюни. Крім того, прибережна чагарникова рослинність часто зникала. Отже, ці басейни слід розглядати лише як репрезентативні для певного фізико-кліматичного контексту, часто відмінного від того, що спостерігається в даний час.
У середніх басейнах (площа яких перевищує 120 кмІ) загальноприйнятою є лише більш-менш важлива частина за течією, яка сприяє виникненню повеней. Навіть якщо припливи до течії досягають виходу, вони занадто пізні. що їх вплив на форму гідрографа та піковий потік значний. Ця тенденція тим більше помітна, що басейн більше, що він більш рівний (та/або погано дренований), що він більш витягнутий і клімат більш посушливим (див. контрольний перелік 2d і 2e). У цьому випадку визначення характеристик десятирічної повені буде проводитися з урахуванням лише активної частини або басейну, що вносить вклад (метод басейну зменшений).
Метод зменшеного басейну також може бути застосований до малих або середніх басейнів, що характеризується низхідним складом з низьким рівнем інфільтрації, де відбувається більша частина стоку, і частиною, розташованою вище за течією, досить проникною, щоб нею можна було знехтувати.
Якщо рельєф по суті обумовлений частиною басейну, утвореною водопроникними ґрунтами: демонтованим пісковиком або латеритними формаціями, зміненими кристалічними формаціями тощо, слід застосовувати той самий метод, нехтуючи цією малою або відсутністю активної частини, що призводить до розрахунку нижній індекс нахилу.
Для ілюстрації підданого методу були детально описані два приклади розрахунків. Вони представляють досить контрастні ситуації, щоб доповнювати один одного. Крім того, вибрані басейни, один зі скромними розмірами (кілька квадратних кілометрів), інший більшим (кілька десятків квадратних кілометрів), відповідають випадкам, з якими планувальники часто стикаються.
Ми розглядаємо водозбір 6 кмІ з індексом схилу Ігкор Дорівнює 20 м/км і покривається рівною часткою непроникних ґрунтів I та проникних ґрунтів P, розподілених навмання. Отже, його можна класифікувати в категорії RI проникності, і немає необхідності зменшувати його площу. Розташована на 14 ° північної широти та 0 ° довготи, її річна кількість опадів оцінюється в 500 мм (див. Карту на малюнку 3).
Після ознайомлення з контрольним списком, пул не представляє ніяких особливостей, які можуть призвести до зміни значень базового часу пізніше. Tb10 або піковий коефіцієнт a 10, а також робити будь-які інші додаткові виправлення.
Іноді десятирічний дощ P10 визначається з координат басейну на картах щоденних опадів ізогіїтів десятирічної частоти (пор. рисунок 4), тобто P10 = 86 мм.
Середній дощ у басейні Pm10 обчислюється шляхом застосування до P10 коефіцієнт зменшення A, визначений за допомогою рівняння Війома або за допомогою ліній на малюнку 5.
Pm10 = 86. 0,89 = 76,5 мм
Коефіцієнт стоку Кр обчислюється за допомогою інтерполяції:
? Для P10 = 70 мм і = 6 кмІ, криві на малюнку 9 дозволяють оцінити:
? для ІЧ-інфільтрації та Igcor = 25 м/км: Кр10,1 = 35%
? для ІЧ-інфільтрації та Igcor = 15 м/км: Кр10,2 = 29%
? для ІЧ-інфільтрації та Igcor = 20 м/км:
Кр10,3 = 29 + (35 - 29). (20 - 15)/(25 - 15) = 32%
? Для P10 = 100 мм і = 6 кмІ, криві на малюнку 10 дають:
? для ІЧ-інфільтрації та Igcor = 25 м/км: Кр10,1 = 37%
? для ІЧ-інфільтрації та Igcor = 15 м/км: Кр10,2 = 30%
? для ІЧ-інфільтрації та Igcor = 20 м/км:
Кр10,3 = 30 + (37-30). (20 - 15)/(25 - 15) = 33,5%
? За допомогою лінійної інтерполяції ми знаходимо для P10 = 86 мм:
? Коефіцієнт столітнього стоку
Кр10 = 32 + (33,5 - 32). (86 - 70)/(100 - 70) = 33%
? Десятилітнє мокре лезо
? Обсяг столітнього стоку
Базовий час Tb10 також розраховується за допомогою інтерполяцій, знаючи, що індекс безпроникності становить RI і що 5 = 6 кмІ, (усі рівняння с. 45 - 49 або рисунок 15).
? для Igcor = 25 м/км:
? з інфільтрацією I Tb10.1 = 4.1. 6 + 116,5 = 141 хв
? з P-інфільтрацією Tb10.2 = 4,1. 6 + 101 = 126 хв
? з ІЧ-інфільтрацією Tb10.3 = (141 + 126)/2 = 134 хв
? для Igcor = 15 м/км:
? з інфільтрацією I Tb10.1 = 5,6 + 139 = 169 хв
? з P-інфільтрацією Tb10.2 = 5,6 + 120 = 150 хв
? з ІЧ-інфільтрацією Tb10.3 = (169 + 150)/2 = 160 хв
? так, для Igcor = 20 м/км та інфільтрація RI:
Tb10.3 = 134 + (160-134). (20 - 15)/(25 - 15) = 147 млн
Tb10.3 = 147. 60 = 8 820 с
Середня норма стоку Qmr10 задається відношенням Vr10/Tb10 це:
Піковий коефіцієнт a 10 дорівнює 2,6 (сторінка 50).
максимальна швидкість стоку Qr10 задається виразом:
Піковий потік Q10 оцінюється після вивчення проникних ґрунтів, що дозволяє оцінити частину потоку, що затримується при 5% стоку (стор. 50):
Об’єм потоку із затримкою Vret10 таким чином можна оцінити на (стор. 51):
Загальний об’єм повені Vc10 - сума обсягу стоку Vr10 і затриманий об’єм потоку Vret10:
Час підйому Tm10 оцінюється за процесом, подібним до процесу, який використовується для розрахунку базового часу. Рівняння на сторінках 51 і 52 або криві на малюнку 18 будуть використовуватися як взаємозамінні.
? для Igcor = 25 м/км
? з інфільтрацією I: Tm10,1 = 1.02. 6 + 33,8 = 40 хв
? з інфільтрацією P: Tm10,2 = 40 - 40. 15/100 = 34 млн
? з ІЧ-інфільтрацією: Tm10,3 = (40 + 34)/2 = 37 хв
? для Igcor = 15 м/км:
? з інфільтрацією I: Tm10,1 = 1.2. 6 + 44 = 51 хв
? з інфільтрацією P: Tm10,2 = 51 - 51. 4/100 = 49 хв
? з ІЧ-інфільтрацією: Tm10,3 = (51 + 49)/2 = 50 хв
? так, для Igcor = 20 м/км та інфільтрація RI:
Tm10,3 = 37 + (50 - 37). (20 - 15)/(25 - 15) = 44 млн
Tm10,3 = 44. 60 = 2640 с
Таким чином, ми маємо всі основні елементи десятирічної повені.
Ми вважаємо вододіл 30 кмІ з індексом нахилу Ігкор Дорівнює 15 м/км і містить 20% відносно непроникних ґрунтів RI та 80% непроникних ґрунтів, розподілених хаотично (середні басейни ніколи не мають однорідних умов інфільтрації). Якби той самий басейн був покритий водопроникними ґрунтами у верхній частині його течії, потрібно було б використовувати метод зменшеного басейну, нехтуючи відповідною поверхнею.
Річна кількість опадів становить 550 мм, а десятирічна точка щоденних опадів, за оцінками широти та довготи ділянки, оцінюється у 88 мм.
Для гідрографічної мережі, яка має особливість перебувати в риб'ячих кістках, розподілених в односторонньому порядку, контрольний перелік (3a1c) пропонує використовувати піковий коефіцієнт 10, рівний 1,9.
Середній дощ у басейні Pm10 обчислюється шляхом застосування до P10 коефіцієнт зменшення A, визначений за допомогою рівняння Вуйома або за допомогою ліній на малюнку 5.
Коефіцієнт стоку Кр обчислюється за допомогою інтерполяції:
? Для P10 = 70 мм, = 30 кмІ, і Igcor = 15 м/км, криві на малюнку 11 або рівняння (3.2), сторінка 35, дозволяють оцінити:
? для частини інфільтрації I Кр10,1 = 1455/(30 + 33) + 21 = 44%
? для частини інфільтрації RT Кр10,2 = 329/(30 + 18,5) + 16,5 = 23%
? для всього басейну:
Кр10.3 = 44. (80/100) + 23. (20/100) = 40%
? Для P10 = 100 мм, = 30 кмІ, і Igcor = 15 м/км, криві на малюнку 12 або рівняння (3.2), сторінка 35, аналогічним чином дозволяють розрахувати:
? для частини інфільтрації I Кр10,1 = 1833/(30 + 38) + 24 = 51%
? для частини ІЧ-інфільтрації Кр10,2 = 421/(30 + 20,5) + 17,5 = 26%
? для всього басейну:
Кр10,3 = 51. (80/100) + 26. (20/100) = 46%
? Коефіцієнт столітнього стоку
Кр10 = 40 + (46-40). (88 - 70)/(100 - 70) = 44%
? Десятилітнє мокре лезо
? Обсяг столітнього стоку
Базовий час Tb10 також обчислюється за допомогою інтерполяцій (рівняння на сторінках 45-49 або рисунки 15 і 16).
? для = 10 кмІ:
? з інфільтрацією I Tb10.1 = 5,10 + 139 = 189 хв
? з P-інфільтрацією Tb10.2 = 5,10 + 120 = 170 хв
? з ІЧ-інфільтрацією Tb10.3 = (189 + 170)/2 = 180 хв
? для групи. басейну:
Tb10,4 = 189 (80/100) + 180 (20/100) = 187 хв
? для = 45 кмІ, Tb10,4 = 55,30 ° 35 + 30 = 238 хв
? для 5 = 30 кмІ, Tb10,4 = 187 + (238 - 187). (log30 - log10)/(log45 - log10) = 224 млн
Середня норма стоку Qmr10 задається відношенням Vr10/Tb10 це:
Піковий коефіцієнт a 10 дорівнює 1,9 (сторінка 50 та контрольний список 3a1c).
Максимальна швидкість стоку Qr10 задається виразом а 10 Qmr10, це:
Піковий потік Q10 оцінюється після вивчення водопроникної землі, що дозволяє оцінити частину затриманого потоку на рівні 4% стоку (стор. 50):
Об’єм потоку із затримкою Vret10 таким чином можна оцінити на (стор. 51):
Загальний об’єм повені Vc10 - сума обсягу стоку Vr10 і затриманий об’єм потоку Vret10:
Час підйому Tm10 оцінюється за процесом, подібним до процесу, який використовується для розрахунку базового часу. Рівняння на сторінках 51 і 52 або криві на рисунку 19 будуть використовуватися як взаємозамінні.
? для = 10 кмІ, Tm10.1 = 1,2. 10 + 44 = 56 хв
? для = 45 кмІ, Tm10.1 = 13. 45 ° 35 + 15 = 64 хв
? для = 30 кмІ,
Tm10,1 = 56 + (64 - 56). (log30 - log10)/(log45 - log10) = 62 млн
Tm10,1 = 62. 60 = 3720 с
У 1983 р. Пуех та Чабі-Гонні запропонували статистичний метод, відомий ще під назвою метод CIEH і заснований на 162 вододілах, походження яких походить переважно з колекції Дюбрей (1972) на експериментальних басейнах.
Формулювання, прийнята для пошуку вираження пікового потоку Q10, базується на схемі множинної регресії і представлена у вигляді:
(4.1)
де:
а, с. стор. i, k. d. - коефіцієнти, що підлягають визначенню і
S - площа басейну кмІ,
Ig - глобальний індекс нахилу (м/км)
середня річна кількість опадів (мм)
Kr10 - коефіцієнт столітнього стоку (%)
Dd - щільність дренажу (км -1)
(перелік параметрів, які слід включити в модель, не є вичерпним).
Визначення цих коефіцієнтів проводиться методом множинної лінійної регресії, працюючи над виразом 4.1 лінійне за допомогою логарифмічного перетворення. Дійсно, якщо взяти десятковий логарифм виразу, ми отримаємо таку формулу, яка є лінійною щодо кожної змінної:
Log (Q10) = Log (a) + s. Журнал (S) + с. Журнал () + i. Журнал (Ig) + . (4.2)
Регресія здійснюється поетапним методом, тобто послідовно вводиться в регресію пояснювальні змінні відповідно до їх ступеня пояснення регресії. Цей автоматичний метод введення найбільш пояснювальних змінних повинен бути загартований тим, що в регіональному масштабі ми повинні спостерігати певну стабільність у виборі пояснювальних змінних.
У 1993 році був скомпільований комп'ютерний файл, що містить усі наявні на сьогоднішній день дані про невеликі пули, і в результаті було створено набір з 414 пулів, що використовуються. За допомогою цього файлу в 1994 році було проведено нове багаторазове регресійне дослідження з метою покращення статистичних оцінок за 1983 рік. Ці нові результати описані нижче.
№ Основні дані багатьох з цих басейнів були переглянуті в 1993 році.
ТАБЛИЦЯ 5 Критерії відбору для підмножин розрахунків
Багаторазова регресія проводилась за підмножинами даних, за регіональними кліматичними групами та відповідно до критеріїв якості (або надійності). У таблиці 5 вказано тип критеріїв, що зберігаються для вибору підмножин даних.
Перші два критерії дозволяють користувачеві вибрати найбільш підходящі рівняння. Останній критерій був використаний при виборі регресій. Він не використовується для застосування методу до нерегульованих басейнів.
В рамках запропонованої формулювання апріорі існує дуже велика кількість можливих пояснювальних факторів (11 пояснювальних змінних у складеному файлі), отже, велика різноманітність можливих регресій. Кількість басейнів у певних вирубках (особливо географічних) становить приблизно від 20 до 30, що обмежує кількість пояснювальних змінних, які можна розумно використовувати. Тому кількість пояснювальних змінних була обмежена відповідно до розміру файлів, що підлягають обробці: 2 для n = 20, 3 для ? між 30 і 40, 4 далі. Тому важливо знати серед усіх можливих факторів, які, апріорі, є найбільш цікавими.