Enhetens hydrografteori: Definisjon, begrensninger og fordeler

Les denne artikkelen for å lære om definisjonen, forutsetningene, begrensningene og fordelene ved enhetens hydrographeteori!

Definisjon av Unit Hydrograph:

Det er et typisk hydrografi med direkte avstrømning som blir generert fra en centimeter effektiv nedbør som faller jevnt over hele dreneringsbassenget jevnt under en bestemt varighet. Effektiv nedbør er den delen av nedbør som fullt ut bidrar til direkte avstrømning. Derfor kan enhetens hydrografi også defineres som hydrografen til et dreneringsbasseng som gir en centimeter direkte avstrømning fra en regnskur av bestemt varighet.

Forutsetninger i enhetshydrograf teori:

Teorien om enhetens hydrografi er basert på visse antagelser.

Hovedforutsetningene følger:

(i) Den effektive nedbøren er jevnt fordelt over hele dreneringsbassenget.

(ii) Den effektive nedbør forekommer jevnt innenfor sin spesifikke varighet.

Dette kravet krever valg av stormer av så liten varighet som vanligvis ville gi en intens og nesten ensartet effektiv nedbør og ville gi en veldefinert enkelt topp av hydrograf på kort tidsbasis. En slik storm kan betegnes som "unit storm".

(iii) De effektive nedbørene av likhetstiden (enhet) vil produsere hydrografier med direkte avløp som har samme eller konstante tidsbase.

(iv) Ordinatene til de direkte avstrømningshydrografene som har samme tidsbasis (dvs. hydrografer på grunn av effektive nedbør av forskjellig intensitet, men likeverdig) er direkte proporsjonal med den totale mengden direkte avstrømning gitt av hver hydrograf. Denne viktige forutsetningen kalles prinsippet om linearitet eller proporsjonalitet eller overlegning.

(v) Hydrografen av avløp fra et gitt dreneringsområde som resulterer fra et gitt mønster av nedbør reflekterer alle de kombinerte fysiske egenskapene til bassenget. Med andre ord vil hydrografen av direkte avstrømning som følge av et gitt mønster av effektivt nedbør forbli uavhengig av tidspunktet for forekomsten. Denne antakelsen kalles prinsippet om tidsinvariasjon.

Begrensninger av Unit Hydrograph Theory:

(i) I teorien gjelder prinsippet om enhetens hydrograph på et dreneringsbasseng av enhver størrelse. I praksis oppstår imidlertid jevnt fordelt effektiv nedbør på store områder. Også på store områder er effektivt nedbør svært sjelden ensartet på alle steder, innenfor den angitte varigheten. Åpenbart større området av dreneringsbassenget mindre vil være sjansene for å oppfylle forutsetningene som er beskrevet ovenfor. Begrensningsstørrelsen på dreneringsbassenget regnes som 5000 km2. Utover det reduseres påliteligheten til enhetens hydrografemetode.

Når dreneringsområdet overgår noen få tusen km ² . Oppsamlingsområdet må deles inn i underlag og enhetens hydrografer utviklet for hvert undervann. Flomutladningen ved bassengutløpet kan deretter estimeres ved å kombinere undervannsflomene som vedtar flomdirigering.

(ii) Enhetshydrographmetoden kan ikke påføres når en merkbar del av nedbør faller som snø fordi snøsmelte avløp styres hovedsakelig ved temperaturendringer.

(iii) Også når snødektearealet i dreneringsbassenget er signifikant, blir enhetens hydrografemetode uanvendelig. Årsaken er at stormenes nedbør blir blandet opp med snøpakken, og kan forårsake forsinket avstrømning forskjellig under forskjellige forhold med snøpakke.

(iv) De fysiske bassengkarakteristikkene endres med årstider, menneskeskapte strukturer i bassenget, strømningsforhold osv. Tydeligvis er prinsippet om tidsinvariasjon bare gyldig når tid og tilstand for dreneringsbassenget er spesifisert.

(v) Det er vanligvis sett at ingen to regnstormer har samme mønster i rom og tid. Men det er ikke praktisk å utlede separat enhetens hydrografi for hvert mulig tidsintensitetsmønster. Derfor, i tillegg til å begrense dreneringsområdet opp til 5000 km ² dersom stormer med kortere varighet sier 1/3 til 1/4 toppetid er valgt, ser man at avrenningsmønstrene ikke varierer drastisk.

(vi) Linjalitetsprinsippet er heller ikke helt gyldig. Dette skyldes at på grunn av variabiliteten i forhold til overflaten, undergrunnen og grunnvannet avløpskomponenter under mindre og større stormer av samme varighet, er maksimalordinaten (topp) av aggregatets hydrograph avledet fra mindre storm mindre enn den som er avledet fra større storm. Åpenbart vil karakteren og varigheten av lavkonjunkturens ledd som er en funksjon av toppflommen, også være forskjellig. Når det ser ut til å være merkbar ikke-linearitet, er det nødvendig å bruke avledede enhetens hydrografer bare for å rekonstruere hendelser av tilsvarende størrelse.

(vii) Enhetshydrografen kan brukes teoretisk til å konstruere en flomhydrograf som følge av en storm som har samme varighet av enheten. Åpenbart krever det bygging av flere enheter hydrografier for å dekke forskjellige varighetsstanser. I praksis er det imidlertid sett at en toleranse på ± 25% i enhetshydrografisk varighet er akseptabel. Dermed kan en hydrograf på 2 timers enhet påføres storms på 1, 5 til 2, 5 timers varighet.

Fordeler med Unit Hydrograph Theory:

Begrensningen til teorien om enhetens hydrograf kan overvinnes i stor grad ved å forbli innenfor de forskjellige områder og restriksjoner angitt ovenfor.

Enhetshydrografteorien har flere fordeler med sin kreditt som kan oppsummeres som følger:

(i) Flomhydrograf kan beregnes ved hjelp av svært kort dataopptak.

(ii) I tillegg til toppstrømningsenhetens hydrografi gir også totalt volum avstrømning og tidsfordeling.

(iii) Enhetens hydrograph-prosedyre kan enkelt bli databehandlet for å lette beregningene.

(iv) Det er svært nyttig å kontrollere påliteligheten av strømmer oppnådd ved bruk av statistiske metoder.