Egységárhullámkép meghatározása a klasszikus módszerrel Illusztrációk a Hidrológia I. tárgy 4. gyakorlatához.

Download Report

Transcript Egységárhullámkép meghatározása a klasszikus módszerrel Illusztrációk a Hidrológia I. tárgy 4. gyakorlatához.

Egységárhullámkép meghatározása
a klasszikus módszerrel
Illusztrációk a Hidrológia I. tárgy 4. gyakorlatához
Egységárhullámkép, u(t)
Q1 = mu1
Q2 = mu2
Q3 = mu3
⁞
Qn = mun
• Egységnyi lefolyásképző
csapadékból keletkező
felszíni lefolyás árhulláma
Egységárhullámkép, u(t)
Q1 = mu1
Q2 = mu2
Q3 = mu3
⁞
Qn = mun
• Egységnyi lefolyásképző
csapadékból keletkező
felszíni lefolyás árhulláma
• Egységnyi csapadék például:
h = 1 mm
T = 1 óra
Egységárhullámkép, u(t)
Q1 = mu1
Q2 = mu2
Q3 = mu3
⁞
Qn = mun
• Egységnyi lefolyásképző
csapadékból keletkező
felszíni lefolyás árhulláma
• Egységnyi csapadék például:
h = 1 mm
T = 1 óra
• Meghatározás:
– S görbe módszer
– Momentumok módszere
– Klasszikus módszer
Linearitás és szuperpozíció
Q1 = mu1
Q2 = mu2
Q3 = mu3
⁞
Qn = mun
Linearitás és szuperpozíció
Q1 = mu1
Q2 = mu2
Q3 = mu3
⁞
Qn = mun
LINEARITÁS
Linearitás és szuperpozíció
Q1 = mu1
Q2 = mu2
Q3 = mu3
⁞
Qn = mun
LINEARITÁS
Q1 = u 1
Q2 = u 2
Q3 = u 3
⁞
Qn = u n
Linearitás és szuperpozíció
Q1 = mu1
Q2 = mu2
Q3 = mu3
⁞
Qn = mun
LINEARITÁS
Q1 =
Q2 =
Q3 =
⁞
Qn =
Qn+1 =
u1
u2
un-1
un
Linearitás és szuperpozíció
Q1 = mu1
Q2 = mu2
Q3 = mu3
⁞
Qn = mun
LINEARITÁS
Q1 = u 1
Q2 = u 2 +
Q3 = u 3 +
⁞
Qn = u n +
Qn+1 =
SZUPERPOZÍCIÓ
u1
u2
un-1
un
Linearitás +
szuperpozíció
Q1 = h 1 u 1
Q2 = h 1 u 2 + h 2 u 1
Q3 = h 1 u 3 + h 2 u 2 + h 3 u 1
Q4 = h1u4 + h2u3 + h3u2
⁞
Qi
= h1ui + h2ui-1 + h3ui-2
⁞
Qn = h1un + h2un-1 + h3un-2
Qn+1 =
Qn+2 =
h2un + h3un-1
h3 un
Linearitás +
szuperpozíció
Q1 = h 1 u 1
Q2 = h 1 u 2 + h 2 u 1
Q3 = h 1 u 3 + h 2 u 2 + h 3 u 1
Q4 = h1u4 + h2u3 + h3u2
⁞
Qi
= h1ui + h2ui-1 + h3ui-2
⁞
Qn = h1un + h2un-1 + h3un-2
Qn+1 =
Qn+2 =
h2un + h3un-1
h3 un
Linearitás +
szuperpozíció
Q1 = h 1 u 1
Q2 = h 1 u 2 + h 2 u 1
Q3 = h 1 u 3 + h 2 u 2 + h 3 u 1
Q4 = h1u4 + h2u3 + h3u2
⁞
Qi
= h1ui + h2ui-1 + h3ui-2
⁞
Qn = h1un + h2un-1 + h3un-2
Qn+1 =
Qn+2 =
h2un + h3un-1
h3 un
Linearitás +
szuperpozíció
Q1 = h 1 u 1
Q2 = h 1 u 2 + h 2 u 1
Q3 = h 1 u 3 + h 2 u 2 + h 3 u 1
Q4 = h1u4 + h2u3 + h3u2
⁞
Qi
= h1ui + h2ui-1 + h3ui-2
⁞
Qn = h1un + h2un-1 + h3un-2
Qn+1 =
Qn+2 =
h2un + h3un-1
h3 un
Linearitás +
szuperpozíció
Q1 = h 1 u 1
Q2 = h 1 u 2 + h 2 u 1
Q3 = h 1 u 3 + h 2 u 2 + h 3 u 1
Q4 = h1u4 + h2u3 + h3u2
⁞
Qi
= h1ui + h2ui-1 + h3ui-2
⁞
Qn = h1un + h2un-1 + h3un-2
Qn+1 =
Qn+2 =
h2un + h3un-1
h3 un
Linearitás +
szuperpozíció
Q1 = h 1 u 1
Q2 = h 1 u 2 + h 2 u 1
Q3 = h 1 u 3 + h 2 u 2 + h 3 u 1
Q4 = h1u4 + h2u3 + h3u2
⁞
Qi
= h1ui + h2ui-1 + h3ui-2
⁞
Qn = h1un + h2un-1 + h3un-2
Qn+1 =
Qn+2 =
h2un + h3un-1
h3 un
Linearitás +
szuperpozíció
Q1 = h 1 u 1
Q2 = h 1 u 2 + h 2 u 1
Q3 = h 1 u 3 + h 2 u 2 + h 3 u 1
Q4 = h1u4 + h2u3 + h3u2
⁞
Qi
= h1ui + h2ui-1 + h3ui-2
⁞
Qn = h1un + h2un-1 + h3un-2
Qn+1 =
Qn+2 =
h2un + h3un-1
h3 un
Mért csapadék és mért árhullám
Árhullám szeparálása
A – az árhullák kezdete
B – az áradó ág inflexiós pontja
C – az árhullám csúcsa
D – az apadó ág inflexiós pontja
E – a felszíni lefolyás vége
Árhullám szeparálása
A – az árhullák kezdete
B – az áradó ág inflexiós pontja
C – az árhullám csúcsa
D – az apadó ág inflexiós pontja
E – a felszíni lefolyás vége
Árhullám szeparálása
A – az árhullák kezdete
B – az áradó ág inflexiós pontja
C – az árhullám csúcsa
D – az apadó ág inflexiós pontja
E – a felszíni lefolyás vége
Árhullám szeparálása
A – az árhullák kezdete
B – az áradó ág inflexiós pontja
C – az árhullám csúcsa
D – az apadó ág inflexiós pontja
E – a felszíni lefolyás vége
Árhullám szeparálása
A – az árhullák kezdete
B – az áradó ág inflexiós pontja
C – az árhullám csúcsa
D – az apadó ág inflexiós pontja
E – a felszíni lefolyás vége
Árhullám szeparálása
3
Q [m /s]
10
1
töréspont
0.1
0
5
10
15
20
t [h]
mért vízhozam
25
30
35
40
Árhullám szeparálása
• Nincs információ a vízgyűjtő
talajviszonyairól
• Erősen vízáteresztő talaj
• Gyenge vízvezető képességű talaj
• Átlagos vízvezető képességű talaj
(Ven Te Chow)
Árhullám szeparálása
• Nincs információ a vízgyűjtő
talajviszonyairól
• Erősen vízáteresztő talaj
• Gyenge vízvezető képességű talaj
• Átlagos vízvezető képességű talaj
(Ven Te Chow)
Árhullám szeparálása
• Nincs információ a vízgyűjtő
talajviszonyairól
• Erősen vízáteresztő talaj
• Gyenge vízvezető képességű talaj
• Átlagos vízvezető képességű talaj
(Ven Te Chow)
Árhullám szeparálása
• Nincs információ a vízgyűjtő
talajviszonyairól
• Erősen vízáteresztő talaj
• Gyenge vízvezető képességű talaj
• Átlagos vízvezető képességű talaj
(Ven Te Chow)
Mért csapadék és szeparált árhullám
Lefolyásképző csapadék számítása
F-index módszerrel
F=?
hL  c1  F   c 2  F   c 3  F 
F
Lefolyásképző csapadék számítása
F-index módszerrel
F=?
árhullám térfogata
(lefolyt víztömeg)
VL  hL  A
hL  c1  F   c 2  F   c 3  F 
F
Lefolyásképző csapadék számítása
F-index módszerrel
F=?
árhullám térfogata
(lefolyt víztömeg)
lefolyásképző csapadék
térfogata
VL  hL  A VL  hL  A
hL  c1  F   c 2  F   c 3  F 
F
Lefolyásképző csapadék számítása
F-index módszerrel
c1
c2 c3
F=?
árhullám térfogata
(lefolyt víztömeg)
lefolyásképző csapadék
térfogata
VL  hL  A VL  hL  A
hL  c1  F   c 2  F   c 3  F 
F
Lefolyásképző csapadék számítása
F-index módszerrel
F
a téglalapok területének összege
VL  Q1t  Q2 t  Q3 t    Qn t 
 t  Q1  Q2  Q3    Qn   t   Qi
i
VL  t   Qi
i
Lefolyásképző csapadék és
szeparált árhullám
Egységárhullámkép számítása
Q1
Q2
Q3
Q4
Qi
=
=
=
=
⁞
=
⁞
h1 u1
h1 u2 + h2 u1
h1 u3 + h2 u2 + h3 u1
h1 u4 + h2 u3 + h3 u2
→
→
→
→
h1ui + h2ui-1 + h3ui-2 →
u1
u2
u3
u4
⁞
ui
⁞
A beadandó feladat megoldása
1. A feladat ismertetése
„Egységárhullámkép meghatározása a klasszikus módszerrel,
összetartozó mért csapadék és vízhozam idősorok alapján.”
2. A rendelkezésre álló adatok
3. A megoldás módszere
4. A megoldás
4.1 Árhullámkép szeparálása
4.2 Lefolyásképző csapadék meghatározása
F-index módszerrel
4.3 Egységárhullámkép számítása göngyölítéssel
5. Összefoglalás, értékelés, következtetések
Rajzi mellékletek 3/1
1.6
0
F =12,8 mm C
1.4
10
1.2
20
B
0.8
40
0.6
50
0.4
60
E
A
0.2
70
0.0
80
0
5
10
15
20
25
30
35
40
t [h]
mért csapadék
mért vízhozam
felszín alatti lefolyás
jellemző pontok
F
h [mm]
30
D
3
Q [m /s]
1.0
0
1.4
10
1.2
20
1.0
30
0.8
40
0.6
50
0.4
60
0.2
70
0.0
80
0
5
10
15
20
25
30
t [h]
lefolyásképző csapadék
felszíni lefolyás
35
40
h [mm]
1.6
3
Q [m /s]
Rajzi mellékletek 3/2
0
0.12
10
0.10
20
0.08
30
0.06
40
0.04
50
0.02
60
0.00
70
0
5
10
15
20
25
30
35
t [h]
egységnyi lefolyásképző csapadék
egységárhullámkép
40
h [mm]
0.14
3
u [m /s]
Rajzi mellékletek 3/3