Время концентрации
Время концентрации — это концепция, используемая в гидрологии для измерения реакции водораздела на дождь. Он определяется как время, необходимое воде, чтобы течь от самой удаленной точки водораздела до ее выхода. [1] Это зависит от топографии, геологии и землепользования в пределах водораздела. Для расчета времени концентрации можно использовать ряд методов, в том числе метод Кирпича (1940). [2] и НРКС (1997) [3] методы.
Время концентрации полезно для прогнозирования скорости потока, которая может возникнуть в результате гипотетических штормов, которые основаны на статистически полученных периодах повторяемости с помощью кривых IDF . [4] [5] По многим (часто экономическим) причинам инженерам и гидрологам важно иметь возможность точно предсказать реакцию водораздела на данное событие дождя. Это может быть важно для развития инфраструктуры (проектирование мостов , водопропускных труб и т. д.) и управления, а также для оценки риска наводнений , например, в сценарии ARkStorm .
Пример
[ редактировать ]
На этом изображении показан основной принцип, который приводит к определению времени концентрации. Подобно топографической карте, показывающей линии одинаковой высоты, можно построить карту с изолиниями , чтобы показать места с одинаковым временем пути до устья водораздела. В этом упрощенном примере водораздел расположен внизу изображения, через него течет ручей. Двигаясь вверх по карте, мы можем сказать, что осадки, выпадающие во всех местах вдоль первой желтой линии, достигнут водораздела точно в одно и то же время. Это верно для каждой желтой линии: каждая линия, расположенная дальше от выпускного отверстия, соответствует большему времени прохождения стока к выпускному отверстию.
Кроме того, как показано на этом изображении, пространственное представление времени в пути можно преобразовать в график совокупного распределения, подробно описывающий, как время в пути распределяется по площади водораздела.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ CT Haan, BJ Barfield, JC Hayes, 1994, Проектная гидрология и седиментология для малых водосборных бассейнов, Academic Press
- ^ Кирпич, З.П. (1940). «Время концентрации малых сельскохозяйственных водоразделов». Гражданское строительство . 10 (6): 362.
- ^ NRCS (Национальная служба охраны научных исследований) (1997). Пруды — Планирование, проектирование, строительство (PDF) (Отчет). Справочник по сельскому хозяйству № 590. Министерство сельского хозяйства США. п. 20.
- ^ Шерман, К. (1931): Частота и интенсивность чрезмерных осадков в Бостоне, Массачусетс , Transactions, Американское общество инженеров-строителей, 95, 951–960.
- ^ Монджо, Р. (2016). «Измерение временной структуры осадков с использованием безразмерного n-индекса» . Климатические исследования . 67 (1): 71–86. Бибкод : 2016ClRes..67...71M . дои : 10.3354/cr01359 . (pdf)