Przepływ szczytowy: definicja i czynniki wpływające na to (z diagramem)
Przeczytaj ten artykuł, aby poznać definicję przepływu szczytowego i czynniki wpływające na to.
Definicja przepływu szczytowego lub maksymalna szybkość spływu:
Od samego początku deszczu spływ powierzchniowy zaczyna wnosić swój właściwy udział do naturalnego drenażu. Załóżmy, że rozważany jest wylot zlewni przy terminalu. Na wczesnym etapie burzy deszczowej tylko część zlewni rozpatrywanego punktu otrzymuje opady deszczu, a zatem tempo przepływu jest mniejsze.
Ale wraz z upływem czasu coraz większa część uczestników zlewni spływa do punktu. Po osiągnięciu wartości maksymalnej wkład ponownie spada w odwrotny sposób po ustaniu deszczu. Proces ten można dobrze zrozumieć za pomocą hydrografu tej burzy, jak pokazano na rysunku 5.1.
Maksymalna szybkość zrzutu podczas spływu spowodowanego przez burzę nazywana jest "przepływem szczytowym". Informacje o przepływach szczytowych i związanej z nimi objętości spływu podczas różnych powodzi, które zaobserwowano w przeszłości, można uzyskać dzięki analizie zaobserwowanych danych dotyczących wyładowań i hydrantów spływów. Oszacowanie maksymalnego przepływu, które prawdopodobnie wystąpi w przyszłości, jest bardzo ważne przy projektowaniu konstrukcji, które będą budowane w poprzek rzeki.
Oszacowanie maksymalnego przepływu i objętości spływu można przeprowadzić za pomocą różnych wzorów empirycznych, teorii hydrogramów jednostkowych lub prawdopodobieństwa wystąpienia powodzi w oparciu o koncepcję częstotliwości.
Czynniki wpływające na szczytowy przepływ:
Czynniki wpływające na przepływ szczytowy można podzielić na dwie kategorie:
za. Parametry basenu, oraz
b. Charakterystyka burzy.
(a) Charakterystyka basenu:
W charakterystyce basenu możemy pogrupować następujące elementy:
1. Rozmiar i kształt basenu:
Zlewnia w kształcie węża zapewnia większą ilość spływu. Na tym etapie można również stwierdzić, że zlewnia w kształcie wachlarza daje większy pik. Powodem tego jest to, że małe dopływy zlewni w kształcie wachlarza napotykają główny drenaż prawie w tym samym miejscu, aby zapewnić maksymalną szybkość zrzutu. Odwrotnie, zlewnia o kształcie paproci daje mniejszy szczyt.
2. Położenie geograficzne basenu:
Jeśli obszar jest pagórkowaty lub na zboczach wzgórz, szczyt będzie większy.
3. Orientacja basenu pod kątem wzoru burzy:
Jeżeli wzór burzy jest taki, że w pełni pokrywa zlewnię. Rys. 5.2 (a), spływ i wynikający z tego szczytowy przepływ będą większe.
4. Topografia basenu:
Jeżeli nachylenie basenu jest strome, szczytowy przepływ będzie wysoki.
5. Geologia basenu:
Jeśli basen jest taki, że ma górny szczyt warstwy skalistej, szczyt przepływu będzie wysoki, ponieważ straty będą mniejsze. Jeśli w skalnym podłożu występują pęknięcia lub pęknięcia, straty będą większe, a przepływ szczytowy będzie mniejszy.
6. Rodzaj pokrycia roślinnego:
Jeśli basen pokryty jest parowaniem dużych drzew, a straty absorpcji będą mniejsze, a szczyt będzie wysoki. Jeśli dorzecze pokryte jest trawą i małymi krzewami, utrudni to spływ i szczyt może być niski.
7. Zakres zatrzymania powierzchniowego:
Jeśli w basenie znajdują się lokalne obniżenia, woda odpływowa zostanie przechwycona, a przepływ szczytowy zmniejszy się.
(b) Charakterystyka sztormu:
W charakterystyce burzowej możemy uwzględnić następujące punkty:
1. Intensywność opadów:
Jeśli opady na godzinę są wysokie, szczytowy przepływ również będzie wysoki.
2. Czas trwania burzy:
Jeśli burza trwa dłużej, szczytowy przepływ również się wydłuża.
3. Wzorzec rozkładu burzy:
Jeśli burza jest taka, że obejmuje całą powierzchnię basenu, szczytowy przepływ będzie większy.
4. Kierunek burzy:
Jeśli burza lub deszcz zacznie płynąć z wylotu do wnętrza (Rys. 5.3 (b)), deszcz, który wystąpił w pobliżu wylotu, przejdzie przez wylot, zanim woda z najdalszego obszaru dotrze do wylotu. Natomiast jeśli burza zbliża się do wylotu, a wtedy, gdy opady w najdalszym punkcie osiągną wylot, burza dociera również do wylotu. Teraz lokalne opady i odpływ z najdalszego obszaru zapewniają jednoczesną wodę do tego punktu, aby uzyskać wysoki szczytowy przepływ.
