Calculul Debitului Maxim de Viitura [PDF]

Zitiervorschau

CAPITOLUL 6 - Calculul debitului maxim de viitura Probabilitatile de depasire a debitelor maxime de viitura Deoarece valorile debitelor lichide maxime de viitura depind de probabilitațile cu care se asociaza acestor valori este necesara in primul rand stabilirea acestor probabilitați. Potrivit standardelor in vigoare prognoza debitelor lichide maxime de viitura ce sunt generate de ploi torențiale in bazinele hidrografice mici , urmeaza a fi realizate la urmatoarele probabilitați de depașire: probabilitatea de calcul corespunzatoare condițiilor normale de exploatare a lucrarilor probabilitatea de verificare corespunzatoare condițiilor speciale de funcționare a obiectivelor de aparat. Se admite ca evacuarea debitușui maxim se realizeaza fara apariția unor avarii sau perturbații in funcționarea obiectivelor de aparat. Sunt admise avarii de mica amploare , astfel ca acestea pot fi remediate fara scoaterea din funcționare a obiectivelor de aparat. In ambele cazuri , asigurarea debitului maxim se stabilește in funcție de clasa de importanța a lucrarilor ce se proiecteaza in bazinul studiat . acesta clasa se determina la randul ei in raport cu categoria de importanța a obiectivelor periclitate de viituri. Constructiile hidrotehnice aferente acumularilor hidroenergetice, lucrari de imbunatațiri funciare așezarilor omenești, cailor de comunicație, etc, sunt clasificate in stasuri. Se ține cont de: durata de exploatare a acestora ( definitive sau provizorii) rolul lor funcțional ( principale sau secundare). Lucrarile hidrotehnice de amenajare a torenților sunt clasificate in stas 5576 din 1988. Odata stabilita clasa de importanța a lucrarilor care se proiecteaza in bazin , se poate determina probabilitatea de depașire a debitului maxim lichid in conformitate cu prevederile in vigoare.

Formula raționala. Generalitați

Formula raționala pentru debitul lichid maxim de viitura generat de o ploaie torențialp avand probabilitatea de 1% respectiv Qmax 1% se exprima: Q max = 0,167 x C x i1% x F, unde C - coeficientul de scurgere mediu pe bazin i1% - intensitatea medie a ploii de calcul de probabilitate avand durata egala cu timpul de concentrare a scurgerii in bazinul respectiv F - suprafața bazinului in hectare Timpul mediu de concentrare a scurgerii Reprezinta durata de timp exprimata in minute necesara curentlui de apa pentru a parcurge distanța dintre punctul cel mai indepartat hidrologic și secțiunea de calcul sau profilul de control al bazinului , dat de relația : Tc = Tv + Ta, unde: Tc - durata medie de concentrare a scurgerii Tv - timpul de scurgere pe versanți Ta - timpul de scurgere pe albie

Timpul de scurgere pe versanți - reprezinta durata de timp necesara parcurgerii de catre curentul de apa a unui versant , avand lungimea egala cu a versantului mediu și aceiași panta cu acesta , fiind dat de relația: Tv = 0,5 x Lv / Iv = 0,5 x lc,v / ib, unde: Lv - lungimea medie a versanților care se asimileaza cu lungimea de calcul a versanților ( lc,v) Iv - panta medie a versanților care se asimileaza cu panta medie a bazinului i b sub forma zecimala.

Timpul de scurgere pe albie - este timpul necesar parcurgerii de catre curebtul de apa al albiei principale de la obarșie pana la secțiunea de calcul: Ta = K x La / Ia, unde: K - coeficent de rugozitate a albiilor, unde K = 0,00167 pentru albie neinierbata. La - lungimea albiei ( m )

Ia - panta albiei principale exprimata sub forma de zecimala Tv = 0,5 x 406,25/ 0,11 Tv = 1846,59 Ta = 0,00167 x 2400 / 0,20 Ta = 20,04 Tc = 1846,59+ 20,04 Tc = 1867

Formula ploii orare. Debitul lichid maxim probabil de viitura de asigurare 1% se obține in funcție de suprafața bazinului, coeficientul mediu de scurgere și precipitațiile maxime orare : Qmax1% = ( 0,28 x C x F x H60) / ( F + 1)n, unde: F - suprafața bazinului in km2 C - coeficient de scurgere mediu pe zone geografice pe teritoriul Romaniei 0,50)

(C=

H60 - precipitațiile maxime orare calculate pe raioane climatice pe teritoriul Romaniei , la asigurarea de 1% ( H60 = 100 mm ) n - exponent subunitar raionat pe teritoriul Romaniei ( n = 0,5 ) Qmax1% = ( 0,28 x 0,50 x 1,95 x 100 ) / ( 1,95 + 1 )0,5 Qmax1% = 15,96

Metoda paralelogramelor de scurgere. Aceasta metoda a fost recomandata inițial pentru bazinele raurilor mici și mijlocii dar ulterior ținandu-se seama de caracterul genetic al metodei și de posibilitițile pe care le ofera in optimizarea masurilor și lucrarilor pentru optimizarea hidrologica a bazinului , metoda paralelograsmelor de scurgere a fost preluata și de catre literatura de specialitate din domeniul hidrologiei torenților. Plecand de la ploaia care se afla la originea viiturii și ținand seama de caracteristicile morfologice ale bazinului, metoda paralelogramelor de scurgere incearca

o simulare a procesului dde formare și de propagare a scurgerii in bazin. Pentru aceasta in funcție de configurația reliefului și a rețelei hidrografice , de gradul de acoperire cu vegetație, panta terenului , acoperirea solului, rugozitatea versanților, bazinul se imparte in suprafețe cat mai omogene ce poarta denumirea de unitați de studiu hidrologic ( USH ). Ca marime aceste unitați pot varia de la cateva sute de hectare la cateva hectare și pot fi constituite din bazinete , interbazinete, porțiuni de versanți sau versanți intregi, parcele sau subparcele, cu valori adoptate pentru retenție și infiltrație se efectueaza și real bilanțul hidrologic la nivelul fiecarui USH, determinand scurgerea , interiorul scurgerii și debitul de apa scurs.

Tipul de concentrare a scurgerii Se stabilește atat pentru punctul cel mai apropiat cat și pentru cel mai indepartat al fiecarei unitați. In acest scop se iau in considerare lungimile de scurgere corespunzitoare care se reconstituie și se masoara pe planurile de situație. Curba de variație a debitului in raport cu timpul constituie hidrograful elementar al scurgerii din unitatea considerata