Сообщение

Основы расчета дождевой водоотводящей сети

Содержание материала

Расшифровка плювиограммы

 

Целью расшифровки плювиограммы является установление зависимости интенсивности дождя от его продолжительности. Плювиограмму разбивают на участки, на которых ориенти-ровочно линию можно считать прямой, отмечают время начала и конца каждого участка, продолжительность выпадения дождя, соответствующая этим участкам, и слой осадка, а также определяют интенсивность дождя по слою на каждом участке. Данные заносят в таблицу 3.1.

таблица 3.1.

Определение интенсивности дождя на различных участках плювиограммы.

 

clip_image011 

 


Время наблюдений

 
начало

 

 

 

конец

Продолжитель-ность дождя, мин.

Слой выпавшего осадка,

мм

Интенсивность дождя по слою, мм/мин

10час.10мин.

10час.14мин.

4

0,5

0,125

10час.14мин

10час.18мин.

4

2

0,5

10час.18мин.

10час.20мин

2

0,9

0,45

10час.20мин.

10час.24мин.

4

0,7

0,175

10час.24мин.

10час.30мин.

6

0,5

0,083

10час.30мин.

10час.34мин.

4

0,6

0,15

10час.34мин.

10час.40мин.

6

0,3

0,05

 

по данным таблицы 3.1. составляется таблица 3.2. Первоначально берется участок, имеющий наибольшую интенсивность по объему. В рассматриваемом примере такой участок в таблице 3.1. записан второй строчкой. Затем берется участок, имеющий интенсивность близкую к предыдущей, при этом суммируется продолжительность дождя и слой выпавшего осадка для этих двух участков и вычисляется средняя интенсивность дождя по слою и объему для этих двух участков. Операции по расчету повторяют до тех пор, пока последний участок, имеющий наименьшую интенсивность, не будет включен в сумму.

Таблица 3.2.

Расшифровка плювиограммы.

 

clip_image012

Интенсивность дождя,

 
Продолжительность дождя, мин.

 

Слой осадка,

мм

 

по слою, мм/мин

 

по объему, л/с.га

4

2

0,5

83

6

2,9

0,483

80,2

10

3,6

0,36

60

14

4,2

0,3

50

18

4,7

0,26

43,3

24

5,2

0,216

36,1

30

5,5

0,183

30,6

 

В последней строчке таблицы получается общая продолжительность дождя и средняя его интенсивность. Если нанести полученные данные в логарифмических координатах (lgq - lgt), то получается линия, близкая к прямой, уравнение которой может быть представлено следующим образом:

clip_image014

или после потенцирования:

clip_image016, где

n - тангенс угла наклона прямой, а lgА - отрезок, отсекаемый на оси ординат (lgq) прямой линией. Как следует из уравнения, при t =1минуте q =А.

Для дождей, выпадающих в разных местах, характерны общие закономерности. Чем продолжительнее дождь, тем меньше  интенсивность дождя, тем большая частота его повторения.

Если рассмотреть несколько периодов различной продолжительности дождя, то в пределах каждого из этих периодов возможно выпадение одного и самого интенсивного дождя. С уменьшением интенсивности дождя численность их с определенной интенсивностью будет увеличиваться. С увеличением продолжительности рассматриваемого дождя интенсивность будет уменьшаться. Поэтому выпадение дождя характеризуются еще и вероятностью повторе-ния, которая выражается через период однократного превышения расчетной интенсивности. Период однократного превышения расчетной интенсивности дождя - период времени в годах, в течение которого дождь расчетной интенсивности будет превышен один раз. Из изложенного ясно, что с увеличением периода однократного превышения возрастает и интенсивность выпадения дождя.

Например, если при расшифровке плювиограмм использованы записи дождей за 15лет, а за расчетную интенсивность принята интенсивность, величину которой за указанные 15лет превысило пять дождей, то период однократного превышения расчетной интенсивности составит 15: 5= 3года.

Если на график в логарифмических координатах нанести данные расшифровки плювиограмм наиболее интенсивных дождей, выпадающих в данной местности за продолжительный период времени (например, 20лет), то получим ряд линий, близких к прямым, параллельных и пересекающихся (рис.16).

clip_image018

 

Рис.16. Расшифровка записей дождей на плювиограмме.

 

Для обобщения данных и определения параметров А и n поступают следующим образом. Сначала определяют допустимое число превышений расчетной интенсивности. Например, если величина однократного превышения расчетной интенсивности принята 5 годам, то допустимое число превышений равно 20:5=4раза. Затем на графике для выбранного интервала времени отсчитывают сверху четыре интенсивности и на пятой ставят точку. Эти точки группируются около прямой линии, уравнение которой может быть найдено по методу наименьших квадратов. Параметры А и n можно определить по формуле:

clip_image020;

clip_image022, где

m - число точек на линии расчетного дождя.

Таким образом, расшифровка плювиограмм дает возможность определить интенсивность дождя в зависимости от продолжительности и периода однократного превышения расчетной интенсивности по формуле:

clip_image016[1].