Enhedshydrograf teori: Definition, begrænsninger og fordele

Læs denne artikel for at lære om definitionen, antagelserne, begrænsningerne og fordelene ved enhedshydrograf teori!

Definition af enhedshydrograf:

Det er et typisk hydrografi med direkte afstrømning, som bliver genereret fra en centimeter effektiv nedbør, der falder ensartet over hele drænbehandlingen ensartet i en bestemt periode. Effektiv nedbør er den del af nedbør, som fuldt ud bidrager til direkte afstrømning. Enhedshydrograf kan derfor også defineres som hydrograf i et drænbehandlingsområde, som giver en centimeter direkte afstrømning fra en regnvejr af specifik varighed.

Forudsætninger i Unit Hydrograph Theory:

Teorien om enhedshydrograf er baseret på visse antagelser.

De vigtigste antagelser følger:

(i) Den effektive nedbør er ensartet fordelt over hele drænbassinet.

(ii) Den effektive nedbør forekommer ensartet inden for dens specifikke varighed.

Dette krav kræver valg af storme af så lille varighed, som generelt ville producere en intens og næsten ensartet effektiv nedbør og ville frembringe en veldefineret enkeltstrækning af hydrografer på kort tidsbasis. En sådan storm kan betegnes som "enhedsstorm".

(iii) De effektive regnfald med ensartet (enhed) varighed vil producere hydrografier med direkte afstrømning med samme eller konstante tidsbase.

(iv) Ordinaterne af de direkte afstrømningshydrografier med samme tidsbasis (dvs. hydrografier på grund af effektive regnfald af forskellig intensitet men ensartet varighed) er direkte proportionale med den totale mængde direkte afstrømning givet af hver hydrograf. Denne vigtige antagelse kaldes princippet om linearitet eller proportionalitet eller overlejring.

(v) Hydrografen af ​​afstrømning fra et givet drænbassin resulterende fra et givet mønster af nedbør reflekterer alle de kombinerede fysiske egenskaber af bassinet. Med andre ord forbliver hydrografen af ​​direkte afstrømning, der er resultatet af et givet mønster af effektiv nedbør, uændret uanset tidspunktet for forekomsten. Denne antagelse kaldes princippet om tid invariance.

Begrænsninger af Unit Hydrograph Theory:

(i) I teorien er princippet om enhedshydrograf gældende for et afløbsbassin af enhver størrelse. I praksis forekommer der dog ensartet effektiv nedbør på sjældne områder. Også på store områder er effektiv nedbør meget sjældent ensartet på alle steder inden for den angivne varighed. Det er klart, at området for dræningsbassinet mindre vil være chancerne for at opfylde de antagelser, der er angivet ovenfor. Drænbassens begrænsende størrelse anses for at være 5000 km ² . Ud over det mindsker pålideligheden af ​​enhedens hydrograph-metode.

Når drænvandsområdet overstiger et par tusinde km ² . Opgaven skal opdeles i delområder, og enhedens hydrografier udvikles til hvert underområde. Flodudladningen ved bassinetudgangen kan derefter estimeres ved at kombinere de undergrundsbevægelser, der vedtager oversvømmelsesdirigering.

(ii) Enhedens hydrografiske metode kan ikke påføres, når en mærkbar del af stormfældningen falder som sne, fordi smelteafslippet afregnes hovedsageligt ved temperaturændringer.

(iii) Også når snedækket areal i drænbassinet er signifikant, bliver enhedshydrografmetoden ikke anvendelig. Årsagen er, at stormfaldet bliver blandet med snepakken og kan producere forsinket afstrømning forskelligt under forskellige forhold i snepakning.

(iv) De fysiske bassinetkarakteristika ændrer sig med årstider, menneskeskabte strukturer i bassinet, strømningsforhold mv. Det er klart, at princippet om tidsinvariance kun er gyldigt, når dræningsbassinets tid og tilstand er specificeret.

(v) Det er almindeligt set, at ingen to regnbyer har samme mønster i rum og tid. Men det er ikke praktisk muligt at udlede separat enhedshydrograf for hvert muligt tidsintensitetsmønster. Derfor er der ud over at begrænse drænbehandlingsområdet op til 5000 km ^2, hvis storme med kortere varighed siger 1/3 til 1/4 opsvingstid, valgt, ses det, at afstrømningsmønstrene ikke varierer drastisk.

(vi) Lineæritetsprincippet er heller ikke helt gyldigt. Dette skyldes, at på grund af variabiliteten i forholdet mellem overflade, undergrund og grundvand afstrømningskomponenter under mindre og større storme af samme varighed er den maksimale ordinat (peak) af enhedens hydrograph afledt fra mindre storm mindre end den, der stammer fra større storm. Det er klart, at karakteren og varigheden af ​​lavkonjunkturen, som er en funktion af topflowet, også vil være anderledes. Når det ses at være mærkbar ikke-linearitet, er det nødvendigt at anvende afledte enhedshydrografier kun til rekonstruktion af hændelser af tilsvarende størrelse.

(vii) Enhedens hydrografi kan anvendes teoretisk til at konstruere en flodhydrograf som følge af en storm, der har samme enhedsvarighed. Det forudsætter selvfølgelig opførelsen af ​​flere enhedshydrografier for at dække forskellige varigheder af storme. I praksis ses det dog, at en tolerance på ± 25% i enhedens hydrografiske varighed er acceptabel. Således kan en 2 timers enhedshydrograf anvendes på storme med en varighed på 1, 5 til 2, 5 timer.

Fordele ved Unit Hydrograph Theory:

Begrænsningen af ​​teorien om enhedshydrograf kan overvindes i vid udstrækning ved at forblive inden for de forskellige områder og begrænsninger angivet ovenfor.

Enhedens hydrografi teori har flere fordele ved sin kredit, som kan opsummeres som nedenfor:

(i) Oversvømmelseshydrograf kan beregnes ved hjælp af meget kort registrering af data.

(ii) Udover peak flow unit hydrograph giver også det totale volumen afstrømning og dets tidsfordeling.

(iii) Enhedens hydrografiske procedure kan nemt blive computeriseret til at lette beregningerne.

(iv) Det er meget nyttigt at kontrollere pålideligheden af ​​strømme opnået ved hjælp af statistiske metoder.