Karta Spływ (okno dialogowe Właściwości zlewni)

Karta Właściwości spływu umożliwia zmianę metody spływu i różnych powiązanych z drenażem właściwości zlewni.

Metoda spływu

Określa metodę wyznaczania spływu opadów. Wybór wyświetla różne właściwości dla karty. Wybierz opcję Obszar czasu, Soil Conservation Service (SCS), EPA SWMM lub Santa Barbara Urban Hydrograph (SBUH).

Uwaga: Metody, parametry i ustawienia zdefiniowane na tej karcie służą tylko do analizy drenażu.

Obszar czasu

Metoda szacowania spływu przez podział zlewni na podobszary na podstawie czasu koncentracji. Spływ z każdego podobszaru jest obliczany i łączony w celu wygenerowania ogólnego hydrografu spływu.

Właściwości zlewni

• Obszar. Wyświetla obliczony obszar zlewni.
• Czas koncentracji. Wyświetla sumę obliczonych wartości czasu przepływu.
• Metoda obliczeń. Wyświetla metodę obliczania spływu.
• Współczynnik spływu. Określa współczynnik spływu dotyczący zlewni. Dopuszczalne wartości należą do przedziału od 0,01 do 1,00. Współczynnik spływu jest używany podczas obliczania spływów za pomocą metod wymiernych.

Soil Conservation Service (SCS)

Metoda opracowana przez Natural Resources Conservation Service (NRCS), wcześniej Soil Conservation Service (SCS). SCS oblicza hydrograf spływu poprzez skręcenie hietografu nadmiaru opadów z bezwymiarowym hydrografem jednostkowym. Nadmiar opadów jest najpierw określany za pomocą równań spływu metody liczbowej krzywej SCS w projektowaniu kanałów burzowych. Hydrograf jednostkowy oznacza pojedynczą jednostkę nadmiaru opadów w czasie na podstawie charakterystyki zlewni.

Właściwości zlewni

• Obszar. Wyświetla obliczony obszar zlewni.
• Czas koncentracji. Wyświetla sumę obliczonych wartości czasu przepływu.
• Metoda obliczeń. Wyświetla metodę obliczania spływu.

Właściwości ogólne SCS

• Typy kształtów. Określa typ kształtu dla obliczeń KŁK. Wybierz opcję Krzywoliniowy lub Trójkątny.
• Współczynnik kształtu. Określa współczynnik kształtu lub współczynnik szybkości szczytowej zgodnie z definicją w rozdziale 16 normy NEH-4. Typowa wartość wynosi 484 dla hydrografu, gdzie objętość pod spadającym bokiem trójkątnego hydrografu jednostkowego, jest równa 1,67-krotności objętości pod wznoszącym się brzegiem hydrografu jednostki krzywoliniowej.
• Typ wstępnej utraty. Wstępna utrata z opadów może być przedstawiona jako mniejsza całkowita głębokość opadów lub jako ułamek ilości opadów. Określ opcję Głębokość lub Ułamek.
  • Głębokość wstępnej utraty. Oznacza mniejszą głębokość opadów.
  • Ułamek wstępnej utraty. Oznacza ułamek ilości opadów (od 0 do 1).
• Numer krzywej złożonej. Ważona wartość numeru krzywej (CN) używana w obliczeniach. Oblicza się go w następujący sposób: CN = (PIMP / 100 * 98) + ((1 - (PIMP / 100)) * PACN)

  gdzie:

  • PIMP = procent powierzchni nieprzepuszczalnej
  • PACN = poprzedni numer krzywej powierzchni

EPA SWMM

Metoda oparta na modelu Environmental Protection Agency Storm Water Management Model (EPA SWMM) do szacowania spływu, która wykorzystuje równoważną szerokość do modelowania zlewni jako wyidealizowanego obszaru prostokątnego. Modeluje ona oddzielnie obszary przepuszczalne i nieprzepuszczalne, uwzględniając przenikanie i magazynowanie opadów.

Właściwości zlewni

• Obszar. Wyświetla obliczony obszar zlewni.

Ogólne właściwości spływu

• Procent nieprzepuszczalności. Określa procent obszaru zlewni składający się z twardych powierzchni, które zapobiegają wsiąkaniu wody w grunt.
• Średnie nachylenie (x1). Określa przyrost wysokości: nachylenie spadku w poprzek zlewni.
• Odpowiednik szerokości. Określa teoretyczną szerokość równoważnej zlewni prostokątnej.
• Wewnętrzne wyznaczanie spływu. Określa sposób przepływu spływu między obszarami przepuszczalnymi i nieprzepuszczalnymi w zlewni. Wybierz jedną z poniższych pozycji:
  • Do przepuszczalnego. Określony ułamek spływu z obszaru nieprzepuszczalnego jest kierowany na obszar przepuszczalny
  • Do nieprzepuszczalnego. Określony ułamek spływu z obszaru przepuszczalnego może być skierowany do obszaru nieprzepuszczalnego z głębokością magazynowania odpadów
  • Bezpośredni. Brak wewnętrznego wyznaczania spływu przez inny typ pokrycia.
• Procent wyznaczania spływu. Określa procent używania metod wewnętrznego wyznaczania spływu Do przepuszczalnego i Do nieprzepuszczalnego.

Obszar nieprzepuszczalny

• Obszar. Wyświetla obliczoną całkowitą obliczoną powierzchnię nieprzepuszczalną: powierzchnia zlewni * (Procent nieprzepuszczalności / 100).
• Głębokość magazynowania odpadów. Określa głębokość magazynowania odpadów na nieprzepuszczalnej części zlewni. Wartość ta uwzględnia zbieranie się po opadach deszczu.
• n Manninga. Określa współczynnik chropowatości Manninga spływu powierzchniowego nad nieprzepuszczalną częścią zlewni.
• Brak depresji. Określa procent obszaru nieprzepuszczalnego bez magazynowania odpadów.

Obszar przepuszczalny

• Obszar. Wyświetla obliczoną całkowitą powierzchnię przepuszczalną: obszar zlewni * ((100 - Procent nieprzepuszczalności)/100).
• Głębokość magazynowania odpadów. Określa głębokość magazynowania odpadów w przepuszczalnej części zlewni. Wartość ta uwzględnia zbieranie się po opadach deszczu.
• n Manninga. Określa współczynnik chropowatości Manninga spływu powierzchniowego nad przepuszczalną częścią zlewni.

Przenikania

Określa metody przenikania dla modelu spływu. Wybierz pozycję Hortona, Greena i Ampta lub Numer krzywej SCS.

• Hortona
  • Metoda obliczeń
    • Standardowa. Na podstawie obserwacji empirycznych pokazujących, że przenikanie zmniejsza się wykładniczo z początkowego maksymalnego natężenia do pewnego minimalnego natężenia w trakcie długich opadów. Parametry wejściowe wymagane przez tę metodę obejmują maksymalne i minimalne natężenie przenikania, współczynnik zanikania, który opisuje, jak szybko natężenie spada w czasie, oraz czas potrzebny do całkowitego wyschnięcia w pełni nasyconej gleby.
    • Zmodyfikowana. Jest to zmodyfikowana wersja klasycznej metody Hortona, która wykorzystuje skumulowane przenikanie przekraczające minimalny współczynnik jako zmienną stanu (zamiast czasu wzdłuż krzywej Hortona), zapewniając dokładniejsze oszacowanie przenikania w przypadku wystąpienia opadów o niskiej intensywności. Wykorzystuje ona te same parametry wejściowe co tradycyjna metoda Hortona.
  • Maksymalna szybkość przenikania. Określa maksymalne natężenie przenikania.
  • Minimalne natężenie przenikania. Określa minimalne natężenie przenikania.
  • Maksymalna objętość przenikania. Określa głębokość używaną do określenia maksymalnej objętości przenikania z obszaru.
  • Stała zanikania. Określa stałą zanikania zastosowaną do natężenia przenikania.
  • Czas schnięcia. Określa czas potrzebny do wyschnięcia zlewni. Zwykle jest to 2–14 dni.
• Greena i Ampta
  • Metoda obliczeń
    • Standardowa. Zakłada, że w słupie gleby istnieje wyraźny front zwilżający, oddzielający glebę o pewnej początkowej wilgotności poniżej od gleby nasyconej powyżej. Wymagane parametry wejściowe to początkowy deficyt wilgoci gleby, przewodność hydrauliczna gleby oraz kapilara ssąca na froncie zwilżającym. Współczynnik odzysku deficytu wilgoci w okresach suszy jest doświadczalnie związany z przewodnością hydrauliczną.
    • Zmodyfikowana. Modyfikuje pierwotną procedurę Greena i Ampta, nie zmniejszając deficytu wilgoci w górnej powierzchni warstwy gleby w początkowych okresach niskich opadów, jak to miało miejsce w oryginalnej metodzie. Ta zmiana może spowodować bardziej realistyczne zachowanie przenikania w przypadku burz z długimi okresami początkowymi, w których intensywność opadów jest niższa od przewodności hydraulicznej nasyconej gleby.
  • Kapilara ssąca. Określa średnie ssanie powierzchniowe gleby.
  • Przewodność. Określa przewodność hydrauliczną nasyconej gleby.
  • Początkowy deficyt. Określa różnicę między porowatością gleby a wilgotnością początkową.
• Liczba krzywych SCS
  • Numer krzywej złożonej. Określa numer krzywej spływu poprzedniego ułamka zlewni, zgodnie z opisem w sekcji NEH-4 rozdziału 9. Typowe wartości wahają się od 20 w regionach o wysokiej zdolności przenikania i przechwytywania do 98 w obszarach nieprzepuszczalnych. Jest to liczba bezwymiarowa zależna od hydrologicznej grupy gruntów, rodzaju przykrycia, obróbki, stanu hydrologicznego i poprzedzających warunków wilgotności. Prawidłowy zakres tej liczby wynosi od 0 do 100.
  • Czas schnięcia. Określa czas potrzebny do wyschnięcia zlewni. Zwykle jest to 2–14 dni.

Santa Barbara Urban Hydrograph (SBUH)

Metoda opracowana przez Santa Barbara Flood Control and Water Conservation District w Kalifornii, która jest prostym sposobem opracowywania hydrografów spływu. Przyrostowe nadmierne opady oblicza się przy użyciu równań spływu metodą liczby krzywych SCS. Zamiast stosować hydrograf jednostkowy w metodzie SCS, równanie bezpośrednio oblicza natychmiastowy hydrograf, który jest prowadzony przez pozorny zbiornik z opóźnieniem czasowym równym czasowi koncentracji zlewni.

Właściwości ogólne

• Obszar. Wyświetla obliczony obszar zlewni.
• Czas koncentracji. Wyświetla sumę obliczonych wartości czasu przepływu.
• Metoda obliczeń. Wyświetla metodę obliczania spływu.

Ogólne właściwości spływu

• Numer krzywej złożonej. Określa współczynnik bezwymiarowy (w zakresie od 0 do 100) zasadniczo wiążący wielkość spływu z ilością opadów. Jest to funkcja pokrycia terenu lub użytkowania gruntu, a czasami opiera się również na typie gleby i nachyleniu zlewiska drenażu. Oznacza to średnią liczbę krzywych w całej zlewni, a jej złożenie stanowi średnią ważoną opartą na odpowiednich obszarach.

Metoda wymierna i zmodyfikowana metoda wymierna

Wymierne metody spływu są powszechnie stosowane do szacowania spływu wód opadowych. Obliczają one szczytowy spływ na podstawie obszaru zlewni, współczynnika spływu i intensywności opadów deszczu uzyskanych na podstawie danych natężenia, czasu trwania i częstotliwości opadów (IDF).

Ważne: Aby użyć danych IDF opadów do analizy drenażu, wszystkie zlewnie w projekcie muszą być określone przy użyciu wymiernych lub zmodyfikowanych wymiernych metod spływu. Jeśli jakakolwiek zlewnia zawiera metody dynamicznego spływu hietograficznego, zestawy danych IDF opadów nie będą dostępne do analizy.

Właściwości ogólne

• Obszar. Wyświetla obliczony obszar zlewni.
• Czas koncentracji. Wyświetla sumę obliczonych wartości czasu przepływu.
• Metoda obliczeń. Wyświetla metodę obliczania spływu.
• Współczynnik spływu. Określa współczynnik spływu dotyczący zlewni. Dopuszczalne wartości należą do przedziału od 0,01 do 1,00. Współczynnik spływu jest używany podczas obliczania spływów za pomocą metod wymiernych.

Ogólne właściwości spływu

• Metoda obliczeń. Określa obliczenia wymierne lub zmodyfikowane wymierne.
  • Wymierne. Powszechnie używane obliczenie służące do szacowania szczytowych wartości spływu wód opadowych. Umożliwia obliczanie szczytowego spływu na podstawie powierzchni zlewni, współczynnika spływu i intensywności opadów w czasie koncentracji. Generuje to trójkątny hydrogram ze szczytowym przepływem występującym w czasie koncentracji i rozciągającym się dalej w oparciu o mnożnik ramienia recesji.
  • Zmodyfikowane wymierne Odmiana metody wymiernej używana do wymiarowania obiektów retencji wody burzowej. Intensywność opadów, która określa szczytowy przepływ, zależy od czasu trwania szczytu. Powoduje to wygenerowanie hydrogramu trapezowego, który osiąga szczyt w czasie koncentracji i rozciąga się na czas trwania szczytu, zapewniając dokładniejszą reprezentację objętości spływu.
• Mnożnik ramienia recesji. Określa współczynnik numeryczny używany do wyznaczenia czasu trwania cofającej się części hydrografu burzowego.
• Czas trwania szczytu (tylko Wymierne zmodyfikowane). Określa maksymalną szybkość wypustu podczas zdarzenia. Musi być większa lub równa właściwości Czas koncentracji.