На вкладке «Свойства стока» можно изменять метод стока и различные свойства водосбора, связанные с дренажной системой.
Метод стока
Метод определения стока осадков. При выборе отображаются различные свойства вкладки. Выберите «По времени и площади», «Служба охраны почв (SCS)», EPA SWMM или «Городской гидрограф Санта-Барбары (SBUH)».
Прим.: Методы, параметры и настройки, заданные на этой вкладке, используются только для анализа дренажной системы.
По времени и площади
Метод расчета стока путем разделения водосбора на подобласти в зависимости от времени концентрации. Сток из каждой подобласти рассчитывается и объединяется для получения гидрографа общего стока.
Свойства водосбора
- Площадь. Отображение расчетной области водосбора.
- Время концентрации. Отображение суммы вычисленных значений времени добегания.
- Метод вычисления. Отображение метода расчета стока.
- Коэффициент стока. Определение коэффициента стока для водосбора. Допускаются значения в диапазоне от 0,01 до 1,00. Коэффициент стока используется при расчете стока с помощью рациональных методов.
Служба охраны почв (SCS)
Метод Службы охраны природных ресурсов (NRCS), ранее Службы охраны почв (SCS). SCS вычисляет гидрограф стока путем сведения диаграммы избытка стокообразующих осадков с безразмерным удельным гидрографом. Избыток стокообразующих осадков сначала определяется с помощью уравнений стока для проектного ливня по методу номеров кривых SCS. На удельном гидрографе представлена одна единица избытка стокообразующих осадков за период времени на основе характеристик водосбора.
Свойства водосбора
- Площадь. Отображение расчетной области водосбора.
- Время концентрации. Отображение суммы вычисленных значений времени добегания.
- Метод вычисления. Отображение метода расчета стока.
Общие свойства SCS
- Типы форм. Тип формы для расчета ПКП. Выберите «Криволинейный» или «Треугольный».
- Коэффициент формы. Коэффициент формы или коэффициент максимальной скорости, как указано в главе 16 NEH-4. Стандартное значение для гидрографа равно 484, при этом объем под нисходящей стороной треугольного гидрографа в 1,67 раза превосходит объем под восходящей частью криволинейного гидрографа.
- Тип исходной абстракции. Исходная абстракция для выпадения осадков может быть представлена как меньшая общая глубина осадков или доля от количества осадков. Укажите глубину или долю.
- Глубина исходной абстракции. Представляет собой меньшее количество осадков.
- Доля исходной абстракции. Представляет собой долю от количества осадков (от 0 до 1).
- Номер составной кривой. Взвешенный номер кривой (CN), используемый при расчете. Он рассчитывается следующим образом: CN = (PIMP / 100 * 98) + ((1 – (PIMP / 100)) * PACN).
где:
- PIMP = процент водонепроницаемой площади
- PACN = номер кривой водопроницаемой площади
EPA SWMM
Метод оценки стока на основе модели управления ливневыми водами (SWMM), разработанной Агентством по охране окружающей среды (EPA), при котором для моделирования водосбора в виде идеализированной прямоугольной области используется эквивалентная ширина. С его помощью выполняется моделирование водопроницаемых и водонепроницаемых областей по отдельности с учетом инфильтрации и накопления во впадинах.
Свойства водосбора
- Площадь. Отображение расчетной области водосбора.
Общие свойства стока
- Процент водонепроницаемой площади. Определение процентной доли твердых поверхностей водосборного бассейна, которая предотвращает впитывание воды в грунт.
- Средний уклон (x1). Задание уклона в формате «высота:длина» для водосбора.
- Эквивалентная ширина. Задание теоретической ширины эквивалентного прямоугольного водосбора.
- Внутренняя трассировка. Задание направления стока между проницаемыми и водонепроницаемыми областями в пределах водосбора. Выберите один из следующих параметров:
- К водопроницаемой. Определенная часть стока из водонепроницаемой области направляется в водопроницаемую область.
- К водонепроницаемой. Определенная часть стока из водопроницаемой области может быть направлена в водонепроницаемую область с накоплением воды во впадинах.
- Прямая. Нет внутренней трассировки через покров другого типа.
- Процент трассировки. Указание процентного значения для методов внутренней трассировки «К водопроницаемой» и «К водонепроницаемой».
Водонепроницаемая область
- Площадь. Отображение вычисленной общей водонепроницаемой площади: водосборный бассейн * (процент водонепроницаемой площади / 100).
- Глубина впадины для накопления воды. Задание глубины впадины для накопления воды на водонепроницаемой части водосбора. Это значение учитывает запруживание после выпадения осадков.
- Коэффициент Мэннинга. Задание коэффициента шероховатости Мэннинга для поверхностного стока над водонепроницаемой частью водосбора.
- Без впадины. Задание процента водонепроницаемой площади, на которой нет впадин для накопления воды.
Водопроницаемая область
- Площадь. Отображение общей водопроницаемой площади: водосборный бассейн * ((100 – процент водонепроницаемой площади) / 100).
- Глубина впадины для накопления воды. Задание глубины впадины для накопления воды на водопроницаемой части водосбора. Это значение учитывает запруживание после выпадения осадков.
- Коэффициент Мэннинга. Задание коэффициента шероховатости Мэннинга для поверхностного стока над водопроницаемой частью водосбора.
Инфильтрация
Задание методов инфильтрации для модели стока. Выберите «Метод Хортона», «Метод Грина — Ампта» или «Метод номеров кривых SCS».
- Метод Хортона
- Метод вычисления
- Стандартный. Этот метод основан на эмпирических наблюдениях, демонстрирующих, что инфильтрация уменьшается экспоненциально от начального максимума до некоторого минимума в ходе продолжительных дождей. Входные параметры, необходимые для этого метода, включают максимальную и минимальную скорость инфильтрации, коэффициент ослабления, который описывает, насколько быстро скорость уменьшается со временем, и время, необходимое для полного высыхания максимально насыщенной почвы.
- Модифицированный. Модифицированная версия классического метода Хортона, при котором используется суммарная инфильтрация, превышающая минимальную скорость, в качестве переменной состояния (вместо времени вдоль кривой Хортона), обеспечивая более точную оценку инфильтрации при низкой интенсивности осадков. В рамках этого метода используются те же входные параметры, что и в традиционном методе Хортона.
- Максимальная скорость инфильтрации. Задание максимальной скорости инфильтрации.
- Минимальная скорость инфильтрации. Задание минимальной скорости инфильтрации.
- Максимальный объем инфильтрации. Задание глубины, используемой для определения максимального объема инфильтрации из области.
- Коэффициент уменьшения. Задание коэффициента уменьшения, применяемого к скорости инфильтрации.
- Время высыхания. Задание времени высыхания водосбора. Обычно этот период составляет от 2 до 14 дней.
- Метод Грина — Ампта
- Метод вычисления
- Стандартный. Предполагается, что в толще почвы существует резкий фронт увлажнения, отделяющий почву с некоторым начальным содержанием влаги снизу от насыщенной почвы выше. Обязательными входными параметрами являются начальный дефицит влаги в почве, гидравлическая проводимость почвы и высота всасывания на фронте увлажнения. Скорость восстановления дефицита влаги в засушливые периоды эмпирически связана с гидравлической проводимостью.
- Модифицированный. Изменение первоначальной процедуры Грина — Ампта без истощения дефицита влаги в верхнем поверхностном слое почвы в начальные периоды малого количества осадков, как это происходит в оригинальном методе. Это изменение может привести к более реалистичному поведению инфильтрации для ливней с длительными начальными периодами, когда интенсивность осадков ниже насыщенной гидравлической проводимости почвы.
- Высота всасывания. Задание средней величины капиллярного всасывания почвы.
- Проводимость. Задание насыщенной гидравлической проводимости почвы.
- Начальный дефицит. Задание разницы между пористостью почвы и начальным содержанием влаги.
- Метод номеров кривых SCS
- Номер составной кривой. Задание номера кривой стока для водопроницаемой части водосбора, как описано в главе 9 NEH-4. Типичные значения варьируются от 20 для областей с высокой инфильтрационной и перехватывающей способностью до 98 для водонепроницаемых областей. Это безразмерное число, зависящее от гидрологической группы почв, типа покрова, обработки, гидрологических условий и предшествующих условий увлажнения. Допустимый диапазон значений: от 0 до 100.
- Время высыхания. Задание времени высыхания водосбора. Обычно этот период составляет от 2 до 14 дней.
Городской гидрограф Санта-Барбары (SBUH)
Метод, используемый в Управлении по борьбе с наводнениями и охране водных ресурсов города Санта-Барбара в Калифорнии. Это простое средство разработки гидрографов стока. Приращение избыточного количества осадков вычисляется с помощью уравнений стока по методу номеров кривых SCS. Вместо использования метода единичного гидрографа в методе SCS уравнение напрямую вычисляет мгновенный гидрограф, который направляется через воображаемый резервуар с временной задержкой, равной времени концентрации водосбора.
Общие свойства
- Площадь. Отображение расчетной области водосбора.
- Время концентрации. Отображение суммы вычисленных значений времени добегания.
- Метод вычисления. Отображение метода расчета стока.
Общие свойства стока
- Номер составной кривой. Задание безразмерного коэффициента (от 0 до 100), который обычно устанавливает отношение между величиной стока и количеством осадков. Это функция земляного покрова или землепользования, которая иногда также зависит от типа почвы и уклона дренажного бассейна. Это среднее значение кривой для всего водосбора, где составной элемент представляет собой средневзвешенное значение на основе соответствующих площадей.