Die resultierende Konzentrationszeit wird als Summe der Fließzeiten aus allen Berechnungen (Oberflächenabfluss, flacher Volumenstrom, Kanalvolumenstrom) bestimmt.
Tt = Tsheet flow + Tsheet concentrated flow + Tchannel flow
Oberflächenabfluss
Parameter
Manning-Rauigkeitskoeffizient: n-Rauigkeitswert nach Manning.
Volumenstromlänge: Länge des Oberflächenfließwegs.
Niederschlag (2 Jahre/24 Stunden): Niederschlagstiefe für das 24-stündige Ereignis mit 2-jähriger Wiederkehrperiode.
Geländeneigung: Neigung der hydraulischen Neigungslinie.
Berechnung
Für einen Oberflächenabfluss von weniger als 300 Fuß verwenden Sie die kinematische Lösung nach Manning (Overtop und Meadows 1976) zur Berechnung von Tt:
Dabei gilt:
Tt = Fließzeit (Std.)
n = Manning-Rauigkeitskoeffizient
L = Volumenstromlänge (ft)
P2 = Niederschlag (2 Jahre/24 Stunden) (in)
s = Neigung der hydraulischen Neigungslinie (Geländeneigung, ft/ft)
tc = Konzentrationszeit (Std.)
Diese vereinfachte Form der kinematischen Lösung nach Manning basiert auf Folgendem: (1) flacher, gleichmäßiger, einheitlicher Volumenstrom, (2) konstante Intensität des Niederschlagsüberschusses (der für den Abfluss verfügbare Teil eines Niederschlags), (3) Niederschlagsdauer von 24 Stunden und (4) geringfügiger Einfluss der Versickerung auf die Fließzeit.
Flacher konzentrierter Volumenstrom
Parameter
Volumenstromlänge: Länge des flachen Fließwegs.
Wasserlaufneigung: Neigung der hydraulischen Neigungslinie.
Durchschnittliche Geschwindigkeit: Durchschnittliche Geschwindigkeit.
Berechnung
Die Fließzeit (Tt) ist das Verhältnis der Volumenstromlänge zur Volumenstromgeschwindigkeit:
Dabei gilt:
Tt = Fließzeit (Std.)
L = Volumenstromlänge (ft)
V = Durchschnittliche Geschwindigkeit (ft/s)
Kanalvolumenstrom
Parameter
Querschnitt-Volumenstrombereich: Querschnitt-Volumenstrombereich.
Benetzter Umfang: Benetzter Umfang für den Volumenstrombereich.
Manning-Rauigkeitskoeffizient: n-Rauigkeitswert nach Manning.
Volumenstromlänge: Länge des Kanalfließwegs.
Berechnung
Die Manning-Gleichung lautet wie folgt:
Dabei gilt:
V = Durchschnittliche Geschwindigkeit (ft/s)
r = Hydraulischer Radius (ft); ist gleich a/pw
a = Querschnitt-Volumenstrombereich (ft2)
pw = Benetzter Umfang (ft)
s = Neigung der hydraulischen Neigungslinie (Geländeneigung, ft/ft)
n = Manning-Rauigkeitskoeffizient für offenen Kanal
Die n-Werte nach Manning für den Volumenstrom in offenen Kanälen stammen aus Standardlehrbüchern wie Chow (1959) oder Linsley et al. (1982). Nachdem die durchschnittliche Geschwindigkeit mit Gleichung 3 berechnet wurde, kann Tt für das Kanalsegment mit Gleichung 2 geschätzt werden.