Design Flood: Definition og Beregning af Design Flood Hydrograph
Læs denne artikel for at lære om definitionen af design oversvømmelse og beregning af dens hydrograf.
Definition af Design Flood:
Design oversvømmelse er værdien af den øjeblikkelige topudladning, der er vedtaget til udformningen af et bestemt projekt eller en af dets strukturer. Ud over overvejelserne om oversvømmelseskarakteristika overvejes frekvenser og potentiale i det bidragende drænområde over struktur, sociale, økonomiske og andre ikke-hydrologiske overvejelser, som sandsynligvis vil have indflydelse, ved at udlede et designflod.
Udtrykket "design oversvømmelse" bruges til at angive det maksimale flodstrøm, der kunne passeres uden skade eller alvorlig trussel mod stabiliteten af ingeniørstrukturer. Det er derfor nødvendigt at specificere volumen og periode af oversvømmelsesstrøm, som kan strømme ned i forbindelse med topstrømmen. Således er designflodhydrograph også fuldt udarbejdet sammen med peak flow for at lette design.
Den sandsynlige maksimale oversvømmelse (PMF) er den oversvømmelse, der skyldes den mest alvorlige kombination af kritiske meteorologiske og hydrologiske forhold, der anses fysisk mulige i det pågældende område.
Topstrømmen estimeres enten ved empiriske formler, konvolutkurver, enhedshydrografmetode, rationel metode eller oversvømmelsesfrekvensanalyse. På baggrund af sociale og økonomiske faktorer øges peakflowets værdi ved at anvende en sikkerhedsfaktor.
For større strukturer som store dæmninger er det ikke nok at overveje designflod. Det kræver skøn over ekstrem oversvømmelse som sandsynlig maksimal oversvømmelse (PMF). Ved udledning af PMF er der forsøgt at analysere de årsagsfaktorer, der er ansvarlige for produktion af oversvømmelse med henblik på at nå frem til en mest kritisk kombination af meteorologiske og hydrologiske faktorer.
Blandt de faktorer, der producerer alvorlige oversvømmelser, er de vigtige følgende:
jeg. Forekomst af meget intens storm.
ii. Centrering af stormen over oplandet for at opnå maksimal afstrømning.
iii. Kritisk tidssekvens og bevægelse af storm.
iv. Forekomsten af stormen på et tidspunkt, hvor afvandingsbassinet allerede er mættet af forudgående nedbør.
Beregning af Design Flood Hydrograph:
Designflodhydrografi til drænbeholdere med mindre end 5000 km 2 areal kan beregnes ved at vedtage enhedshydrograph metode.
De trin, der er involveret i dens afledning, kan opsummeres som følger:
(i) Vælg eller udled en kritisk storm, der sandsynligvis vil opstå i regionen.
(ii) Afled en gennemsnits- eller designenhedshydrografi enten ved anvendelse af afstrømningsdata eller syntetisk.
(iii) Beregn mængden af effektiv nedbør, der kan skyldes den valgte kritiske eller design storm.
(iv) Hent regnemængderne for tidsintervaller svarende til enhedens varighed af designenhedens hydrografi fra dybdevarighedskurven for den valgte storm.
(v) Juster rækkefølgen af trin med effektiv nedbør, så det giver de mest kritiske betingelser for afstrømning. (En sådan tilpasning er imidlertid et must for udledning af PMF, dog kun ved beregning af oversvømmelsesberegning, da der tages hensyn til stormkarakteristika for området, er konservativ sekvens taget).
(vi) Anvend de effektive nedbørsmængder med deres justerede sekvens til designenhedens hydrografi for at opnå den samlede direkte afstrømningshydrografi.
(vi) Tilsæt forventet basestrøm under designstorm til den totale direkte afstrømningshydrografi for at opnå designflodhydrografen af total afstrømning.
I tilfælde af drænbeholdere større end 5000 km 2 og i de mindre bassiner, hvor også forskellige dele af bassinet har meget forskellige afstrømningsegenskaber, er det samlede dræningsareal opdelt i underområder. Derefter er der for hver underområde afledt separat enhed hydrografier.
Fra dem er oversvømmelseshydrografier bestemt for forskellige underområder, der vedtager ovennævnte procedure. Underflodens hydrografier dirigeres derefter ned i strømkanalen til projektstedet for endelig at beregne designflodhydrografen der.
