Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

 Επανάληψη μαθημάτων (μέσα Νοέμβρη-τέλη Δεκέμβρη)  Υδρολογικά Μοντέλα (εκτός ύλης)

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: " Επανάληψη μαθημάτων (μέσα Νοέμβρη-τέλη Δεκέμβρη)  Υδρολογικά Μοντέλα (εκτός ύλης)"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1  Επανάληψη μαθημάτων (μέσα Νοέμβρη-τέλη Δεκέμβρη)  Υδρολογικά Μοντέλα (εκτός ύλης)

2 Χρυσάνθου, 2013

3

4 Μπέλλος, 2006

5 Εξατμισοδιαπνοή Εξάτμιση: Εξάτμιση: νερό από υγρή σε αέρια φάση (π.χ. ταμιευτήρας) Πραγματική εξατμισοδιαπνοή Πραγματική εξατμισοδιαπνοή: μεταφορά νερό προς την ατμόσφαιρα από τη διαπνοή των φυτών και από την εξάτμιση από την επιφάνεια του εδάφους και των φύλλων όταν αυτά είναι υγρά Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή: Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή: εξατμισοδιαπνοή σε συνθήκες πλήρους διαθεσιμότητας νερού (κλιματικοί παράγοντες θερμοκρασία, μικροκλίμα κ.ά) (πιο γενικό, μοντέλα υδατικού ισοζυγίου) Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας αναφοράς: Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας αναφοράς: εξατμισοδιαπνοή σε συνθήκες πλήρους διαθεσιμότητας νερού για μία καλλιέργεια αναφοράς (π.χ. μηδική) που αναπτύσσεται δυναμικά (Παπαμηχαήλ, 2001)(αρδεύσεις) Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας : Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας : υπολογισμός σε σχέση με τη Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή καλλιέργειας αναφοράς Συνήθως η διαστασιολόγηση γίνεται με βάση τη δυναμική εξατμισοδιαπνοή, δυσκολία αποτίμησης της πραγματικής εξατμισοδιαπνοής

6 Δυνητική και Πραγματική Εξατμισοδιαπνοή Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή: Εξατμισοδιαπνοή σε συνθήκες άπειρης επάρκειας νερού, ισχυρή εξάρτηση (και όχι μόνο) από θερμοκρασία. Δυνητική Εξατμισοδιαπνοή: Εξατμισοδιαπνοή σε συνθήκες άπειρης επάρκειας νερού, ισχυρή εξάρτηση (και όχι μόνο) από θερμοκρασία. Σε πραγματικές συνθήκες το καλοκαίρι για μη αρδευόμενες εκτάσεις στον Ελληνικό χώρο η πραγματική εξατμισοδιανοή είναι μικρότερη της δυνητικής Αρδευόμενες εκτάσεις Αρδευόμενες εκτάσεις: Πραγματική εξατμισοδιαπνοή προσεγγίζει τη δυνητική

7 ΠΡΟΣΟΧΉ : Εξίσωση για εκτίμησηΔυνητικής Εξατμσιδιαπνοής mm/ μήνα (μηνιαία βάση) ΠΡΟΣΟΧΉ : Εξίσωση για εκτίμησηΔυνητικής Εξατμσιδιαπνοής mm/ μήνα (μηνιαία βάση) Εξάρτηση μόνο από τη θερμοκρασία κατά Thornthwaite

8 Συμπλήρωση δεδομένων που λείπουν Πολύγωνα Τhiessen (από σημείο σε σημείο)

9 P1P1 P2P2 Μεσοκάθετος στο ευθύγραμμο τμήμα που ενώνει ανά δύο τους βρ. σταθμούς Πολύγωνα Thiessen

10 3 και περισσότερα σημεία…

11

12 βροχοβαθμίδαβροχοβαθμίδα

13

14 n

15 Εξίσωση γραμμικής παλινδρόμησης Ελαχιστοποίηση του τετραγώνου των αποκλίσεων

16

17

18

19 Μετασχηματισμός απορροής σε βροχόπτωσης στα πλαίσια της λεκάνης απορροής Χρυσάνθου, όπως και όλες οι χειρόγραφες διαφάνειες

20

21 21 Βασική Απορροή (δεν εξαρτάται άμεσα από το πλημμυρικό γεγονός)

22 22

23 23

24 24 υπόθεσης Ανάγκη υπόθεσης για βασική απορροή, π.χ. ευθεία

25

26 26

27 Πλημμυρικό γεγονός (Τσακίρης και Βαγγέλης,2010) 27

28 28

29

30 Μοναδιαίο Υδρογράφημα: --- Υδρογράφημα άμεσης απορροής --- ύψους (περισσεύματος βροχής) 1 cm --- σε ενεργό βροχόπτωση συγκριμένης διάρκειας --- χαρακτηρίζει τη λεκάνη απορροής διαφορετικό από λεκάνη σε λεκάνη

31 Γραμμικό μοντέλο Μπέλλος, Τεχνική Υδρολογία

32 Από Τσακίρης, 2014, Τεχνική Υδρολογία

33

34 (Τσακίρης και Βαγγέλης, 2009)

35

36 α’ τρόπος, προσδιορισμού περισσεύματος βροχής (παραπλήσιος) Η συνολική βροχόπτωση φαίνεται στο παρακάτω σχήμα (υετόγραμμα) Για παράδειγμα, από 0-2 ώρες θα έχει συνολική βροχή (από σχήμα εκφώνησης) η ένταση (συνολικής) βροχόπτωσης h r =2cm, επομένως η ένταση (συνολικής) βροχόπτωσης θα είναι: h r /2=2cm/2=1cm/h (=10mm/h)

37 Αφού κατασκευάσω το υετόγραμμα τότε με φάση το δείκτη Φ προσδιορίζω το περίσσευμα βροχής (εμβαδό υετογράμματος πάνω από το δείκτη φ, πορτοκαλί χρώμα)

38 Εκτίμηση απωλειών, δείκτης Φ 38

39 Ενεργός βροχόπτωση (cm/h) και περίσσευμα βροχής ανά 1 ώρα Αναλογία με μοναδιαίο, 1 cm (περίσσευμα βροχής) Την πρώτη ώρα η ενεργός ένταση βροχής θα είναι (cm/h)=0.6 cm/h. Στην πρώτη ώρα το περίσσευμα βροχής θα είναι 0.6 cm/h·1h=0.6cm (εμβαδόν, πορτοκαλί χρώμα) Oμοίως τη δεύτερη ώρα Τη τρίτη τέταρτη ώρα 0< φ, επομένως η βροχή μηδενικής έντασης δεν δίνει περίσσευμα Ομοίως για τις άλλες ώρες

40 Μονο αυτές οι τιμές αθροίζονται όχι το μοναδιαίου που υπάρχει απλά για βοηθητικούς λόγους

41 Αν υπάρχουν δεδομένα (αντικειμενικές δυσκολίες+ έλλειψη υδρολογικών δεδομένων στον Ελληνικό χώρο), επιλύω ένα σύστημα (βλπ εφαρμογή, εντός ύλης). Πιο γενικά, επιλύοντας ένα πρόβλημα γραμμικής παλινδρόμησης (εκτός ύλης). Αν δεν υπάρχουν δεδομένα, έχει καθιερωθεί να χρησιμοποιηθούν τα συνθετικά μοναδιαία υδρογραφήματα από τη βιβλιογραφία. Δυστηχώς, τα δεδομένα προέρχονται από τις Ηνωμένες Πολιτείες και όχι π.χ. από το Μεσογειακό χώρο:  Μέθοδος SCS  Μέθοδος SNYDER

42 Δύο μέθοδοι: Snyder και SCS t r t R Snyder και SCS αντιστοιχούν σε (ενεργό) βροχή συγκεκριμένης διάρκειας t r. Ωστόσο, η μέθοδος Snyder προσαρμόζεται πιο εύκολα σε διάρκεια βροχής t R. Προσδιορίζεται η μέγιστη απορροή με βάση τα φυσιογραφικά χαρακτηριστικά της λεκάνης κύρια, την έκταση της λεκάνης και το χρόνο υστέρησης. Υποτίθεται μία κατανομή της παροχής στο χρόνο

43

44

45 BASIN MODEL - SUBBASIN Μέθοδοι εκτίμησης απορροής Clark Unit Hydrograph: Συνθετικό Μοναδιαίο Υδρογράφημα Kinematic Wave: εννοιολογικό μοντέλο (απορροή οδηγείται σε ρέμα με τη μέθοδο της διόδευσης) ModClark: γραμμική μέθοδος βασισμένη στο Μ.Υ. Clark SCS Unit Hydrograph: M.Y. SCS Snyder Unit Hydrograph: συνθετικό Μ.Υ. User-Specified S-Graph: εισαγωγή από το χρήστη User-Specified Unit Hydrograph: εισαγωγή M.Y. από το χρήστη

46

47 Αντιπλημμυρικά Έργα Χρυσάνθου,2013

48 Τσακιρης και Μπέλλος, 2014

49 Αποτελέσματα της διόδευσης Ανακούφιση αιχμής Χρονική επιβράδυνση αιχμής

50 Routing Σκοπός της διόδευσης (a) Πρόβλεψη πλημμύρας, προειδοποίηση (b) Σχεδιασμός ταμιευτήρα (c) Οριοθέτηση πλημμυρικής κοίτης (d) Προσομοίωση λεκάνης απορροής

51 Διατήρη ση της μάζας

52

53 Τσακίρης και Μπέλλος, 2014

54 Άλλοι συμβολισμοί Χρυσάνθου. 2013

55 Λύση: Προσδιορίζω τους συντελεστές και την εξίσωση προσδιορισμού της εκροής Ξεκινώ για t =0, Q 0 = 120 m^3/s H εκροή για t =0 θα είναι δοσμένη από την εκφώνηση )δεν εξαρτάται από το πλημμυρικό κύμα) (π.χ. i=1) To χρονικό βήμα, ασκησιολογικά, προκύπτει από τα δεδομένα Δt = 6 Aμέσως μετά (π.χ. i+1) Η διαδικασία επαναλαμβάνεται με βήμα 6 h

56

57 Μέγιστη αποθήκευση Μέγιστη εκροή Σακκάς, τεχν. υδρολογία

58 BASIN MODEL - REACH Οι υπολογισμοί στους κλάδους γίνεται με διάφορες μεθόδους διόδευσης της ροής Κάθε μέθοδος αναφέρεται σε διαφορετικό επίπεδο λεπτομέρειας Μπορεί να επιλεγεί διαφορετική μέθοδος για κάθε κλάδο

59

60

61

62 Ν Ν, διατήρηση της μάζας, υποθετικό μέγεθος χωρίς φ.σημασία

63 Τσακίρης και Μπέλλος, 2014

64 S Τσακίρης και Μπέλλος: Αντί V, S

65 Σύγκριση: Διόδευση σε ταμιευτήρα, δίοδευση σε τμήμα ποταμού Ποτάμι οπή εκχειλιστής

66 Διόδευση σε ταμιευτήρα Διοδευση ταμιευτήρα. Η εκροή εξαρτάται άμεσα α π ό τη στάθμη, αν αυτή είναι υ π εράνω της στάθμης του εκχειλιστή και έμμεσα α π ό το υδρογράφημα εισροής όταν η εισροή είναι ίση με την εκροή έχω τη μέγιστη α π οθήκευση dS/dt= I – Q =0. Τότε όμως θα έχω τη μέγιστη στάθμη και άρα τη μέγιστη εκροή για εκχειλιστή Άρα όταν η εισροή είναι ίση με την εκροή τότε θα έχω τη μέγιστη α π οθήκευση αλλά και τη μέγιστη εκροή, για ταμιευτήρα Μέγιστη αποθήκευση

67 Προσδιορίζοντας τον όγκο νερού Σχέση ύψους ελευθέρας επιφανείας και όγου, στρην πραγματικότητα μη γραμμική Χρήση τοπογραφικών δεδομένων για χάραξη της καμπύλης αποθήκευση και επιφάνεια ελευθέρας επιφανείας προσδιορίζονται ως συνάρτηση του βάθους Όγκος Νερού Στάθμη Φράγμα

68 Ορολογία Σχόλιο: Ταμιευτήρα: Ενσωματώνει τις υδρολογικές έννοιες και την υδρολογική λειτουργία Φράγμα, περιγράφει την κατασκευή …

69 Τσακίρης και Μπέλλος, 2014

70 Πρώτο βήμα Ανεξάρτητα από την επίλυση χαράσσω τις καμπύλες S, Q, N συναρτήσει της στάθμης. Τσακίρης και Μπέλλος, 2014

71 Σχόλιο άσκησης: Συνήθως, η καμπύλη στάθμης αποθήκευσης είναι μη γραμμική και προκύπτει από τοπογραφικά δεδομένα κατακόρυφες όχθες Για να καλλιεργηθεί η κριτική ικανότητα η άσκηση αναφέρεται σε κατακόρυφες όχθες στο ταμιευτήρα, επομένως, ο όγκος από τη στιγμή της έναρξης θα είναι γραμμική συνάρτηση του ύψους εφόσον η επιφάνεια παραμένει σταθερή V, S ίδιο μέγεθος, άλλος συμβολισμός

72 Πρώτο βήμα Ανεξάρτητα από την επίλυση χαράσσω τις καμπύλες S, Q, N συναρτήσει της στάθμης. Παρατηρείστε ότι για κάθε τιμή του Ν αντιστοιχεί μία τιμή του Q (αυτά έχουν προσδιοριστεί συναρτήσει του H)

73 Υπολογίζω Το ΔΝ και κατόπιν το Ν Τότε με γραμμική παρεμβολή από τον προηγούμενο πίνακα Προσδιορίζω την αντίστοιχη παροχή…. Τσακίρης και Μπέλλος, 2014

74 Σχόλιο για άριστη επίλυση Με βάση το προηγούμενο πίνακα η μέγιστη τιμή συμβαίνει για t = 72 h, Q = 274 m^3/s Παρατηρείστε ωστόσο, ότι γι αυτή την τιμή η εισροή είναι περίπου ίση με την εκροή. Ωστόσο, σε ταμιευτήρα η μέγιστη εκροή λαμβάνει χώρα για μέγιστη αποθήκευση και τότε η Εισροή είναι ίση με την εκροή. Δύναται λοιπόν, να υποτεθεί μία ελαφρώς μεγαλύτερη τιμή της παροχής εκροής που μπορεί να προκύψει, όχι με μεγάλη ακρίβεια, γραφικά και με διάφορες παραδοχές. Βλ. πολύ ωραία άσκηση 6.3, από σύγγραμμα Μπέλλου, Τεχνική Υδρολογία

75 Επέκταση Εκχειλιστής (σε κάθε φράγμα) + οπή Εκτός από εκχειλιστή ο ταμιευτήρας μπορεί να περιλαμβάνει και οπή (προσοχή άλλη η εξίσωση της παροχής σε οπή και άλλη σε εκχειλιστή) Θα δίνεται σε εκφώνηση Στην οπή έχουμε εκροή που εξαρτάται από τη στάθμη και είναι συνήθως μη μηδενική

76 Ταξινόμηση μοντέλων βροχόπτωσης απορροής Ναλμπάντης 2007 (εκτός ύλης)

77 Χρυσάνθου, 2013 Εννοιολογικό μοντέλο, χρήση φυσικού αναλόγου Π.χ. ταμιευτήρα (εκτός ύλης)

78 Χρυσάνθου, 2013 (εκτός ύλης)

79 Χρυσάνθου, 2013 (εκτός ύλης)

80 Τα εννοιολογικά μοντέλα έχουν λιγότερες παραμέτρους από τα μοντέλα μαύρου κουτιού (τα οποία χρειάζονται σημαντικό αριθμό δεδομένων). Η απλοποίηση των εννοιολογικών μοντέλων επιτυγχάνεται με τη χρήσης φυσικού αναλόγου (εκτός ύλης)


Κατέβασμα ppt " Επανάληψη μαθημάτων (μέσα Νοέμβρη-τέλη Δεκέμβρη)  Υδρολογικά Μοντέλα (εκτός ύλης)"

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google