Separation af afløbskomponenter, basisflow og kompleks hydrograf

Læs denne artikel for at lære om adskillelse af afstrømningskomponenter, base flow og komplekse hydrografer.

Separation af afløbskomponenter:

På grund af kompleksiteten af ​​afstrømningsprocesser er det svært at adskille forskellige komponenter af den totale afstrømning præcist. Imidlertid udnytter den omstændighed, at afstrømningsprocesserne for det meste følger eksponentiel lov af strømning, kan forskellige afstrømningskomponenter adskilles temmelig omtrent, men med praktisk anvendelighed.

Den tidligere viste hydrografanalyse giver et godt grundlag for en sådan adskillelse. Når en typisk en-toppet hydrografi er tegnet på et halvløgspapir med udladningsværdier på logaritmen på ordinaten, bliver forskellige dele af hydrograf mere udtalte og er angivet ved lige linjer.

Ved at forlænge afgangssegmentlinjen (5-6) bagud op til et punkt (7), der ligger lodret under det andet bøjningspunkt (4) og sammenføjning med dette punkt til punktet (2), kan grundvandsstrømningskomponenten adskilles fra den samlede afstrømning (figur 4.5).

Balancen afstrømningshydrograf (2 '- 5' - 6 '), der repræsenterer total overfladeafstrømning og hurtig overfladeafstrømning, kan nu afbildes. Ved hjælp af en lignende proces, kan undergrundsafstrømningskomponenten også adskilles ved at forlænge 5 '- 6' bagud op til punkt (8) liggende lodret under punkt (4). Nu kurve (2 '- P - 6 ") giver overfladen afstrømning hydrograf. Således kan trin-for-trin-proceduren vedtages for at adskille forskellige komponenter af total afstrømning.

Separation af basisflow:

Ovennævnte trin-for-trin-separationsprocedure er generelt ikke nødvendig, fordi hurtig overfladeafstrømning også bidrager til den direkte afstrømning. I praksis udføres basisstrømsseparation på en vilkårlig måde. I de fleste tilfælde udgør basestrømmen en lille procentdel af kritisk toppestrøm, og fejl, som kan være involveret i vilkårlig bestemmelse, er ikke signifikant. Det er allerede nævnt det

Basisstrøm = GW afstrømning + Forsinket undergrundsafstrømning

En simpel måde at adskille basisstrømmen fra direkte afstrømning er at tegne en lige linje fra punkt (2) med henvisning til fig. 4.4 og 4.6 til et vilkårlig punkt (5) på den nedre del af recessionen eller faldende led i hydrografen. Adskillelseslinien er vist med prikket linie (i) på figur 4.6.

Under tegning af linjen skal man sørge for, at hverken adskillelseslinjen er for lang eller den stiger for høj. Inden for disse begrænsninger kan en rimelig linje monteres vilkårligt for at adskille strømmen. Som en grov vejledning i valg af punktet (5) på den nedre del af recessionens leddel, hvor direkte afstrømning stopper og ud over, hvor der kun eksisterer grundvandsstop, kan følgende ligning anvendes:

N = 0, 8 A ^{0, 2}

hvor N er antal dage efter at toppen af ​​hydrografiet har fundet sted

og A er drænområde i km ² .

Denne metode til at lokalisere tidspunktet for afslutning af direkte afstrømning er adhoc og bør kun vedtages som vejledning ved valg af punkt ved visuel inspektion af hydrografen. For adskillelse af basisflow kan andre to forskellige begreber også avanceres.

De er følgende:

(i) Da vandstanden for vandet begynder at stige hurtigt på grund af øget overlandsstrøm, falder grundvandsstrømmen ned i strømmen. På dette stadium på grund af vandstandsforskel strømmer vandet fra strømmen til jorden og skaber det, der kaldes bankopbevaring. Efter en tid, hvor vandstanden i floden begynder at falde under grundvandet, starter grundvandets afstrømning og bankopbevaring bliver udtømt. Basestrømsseparationslinjen på dette koncept er vist med stiplede linjer

(ii) I figur 4.6. For at opnå adskillelseslinjens tilgangssegment forlænges fremadrettet til et punkt lodret under punkt P. Ulempen ved dette koncept er, at selv om argumentationen forekommer berettiget, er det heller ikke muligt at lokalisere punktet fra, hvorfra grundvandet afstrømning starter eller hældning af recession eller stigning i basisstrømbidrag kan til korrekt angivelse. Denne metode er derfor lige vilkårlig.

(ii) I henhold til dette koncept er det mere berettiget at udvide afgangssegmentet af recessionens ledd tilbage til et punkt lodret under bøjningspunktet på recessionens leddel for at adskille basisflowet. Basestrømsseparationslinjen er vist med stiplede linjer.

(iii) I figur 4.6. Denne type adskillelse er gyldig, hvor terrænet er ekstremt porøst, og grundvandet er rigeligt tilgængeligt og når strømmen hurtigt. Da sådanne terræner (fx kalksten terrainer) ikke altid er opfyldt, er dette begreb ikke generelt anvendeligt. I betragtning af alt synes den første metode til tegning af lige linje af adskillelse fra punkt 2 til 5 ret praktisk.

Separation af kompleks hydrograf:

Analyse af simpelt enkelt-spidshydrograf er beskrevet i de tidligere afsnit. Det kan bemærkes, at generering af et sådant hydrografi kræver isoleret stor storm af en sådan art, at den ikke efterfølges af en anden regnvejr, indtil den direkte afstrømning har forladt drænbassinet. I praksis er der dog mange gange en intens storm efterfulgt af en anden storm efter et kort interval. Sådan nedbørsmønster genererer en multi-peak eller kompleks hydrograf som vist i figur 4.7.

I sådanne tilfælde for at beregne den direkte afstrømning forårsaget af hver regnskur, er det nødvendigt at adskille to toppe af hydrografer og skitsere to enkle enkeltspidshydrografier. Dette kan opnås ved at projicere den korte recession limb (P-4) af den første hydrograf som vist i figur 4.7. Denne fremskrivning er taget op til punktet (5), hvis placering er givet ved afstand N (= 0, 8 A ^{0, 2} ) dage på abscissen fra punkt P. Basisstrømmen adskilles på sædvanlig vilkårlig måde. Basisstrømmen af ​​anden hydrografi adskilles ved at forlænge afgangssegmentet bagud som vist med stiplede linjer 6-7 i figur 4.7.