ΕΜΠΕΙΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ (αιχμή και χρόνος που συμβαίνει) Ορθολογική Μέθοδος (Rational Method) Για λεκάνες απορροής μικρότερες των 10 Km 2 Emil Kuichling

ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ Α) Η ταχύτητα διηθήσεως θεωρείται σταθερή και επομένως το ποσοστό περισσεύματος της βροχόπτωσης δεν αυξάνει με τον χρόνο. Β) Η αιχμή που υπολογίζεται έχει περίοδο επαναφοράς ίση με την περίοδο επαναφοράς της βροχής από την οποία προήλθε. Συνεπώς η ένταση της βροχής r παίρνεται από την καμπύλη ομβρίων για την περίοδο επαναφοράς που αποφασίστηκε

Αιχμή: R max = 0,278. C. r. A Όπου R max = η αιχμή άμεσης απορροής, m 3 /s C = ο συντελεστής απορροής ( αδιάστατος) r = η κρίσιμη ένταση της βροχής που προκύπτει από την όμβρια καμπύλη για διάρκεια ίση με τον χρόνο συγκέντρωσης της λεκάνης, mm/hr A = η έκταση της λεκάνης απορροής, Km 2.

Χρόνος συγκέντρωσης: t c = 0,02. L 0,77. S -0,385, min (Kirpich) ή t c = (Giandotti) Όπου L = η απόσταση κατά μήκος του κυρίου ρέματος από το πιο απομακρυσμένο σημείο μέχρι την έξοδο της λεκάνης, m S = η μέση κλίση κατά μήκους της διαδρομής L A= η έκταση της λεκάνης απορροής, Km 2 L =, Κm ΔΗ = η υψομετρική διαφορά μεταξύ μέσου υψομέτρου της λεκάνης και της κοίτης του ρεύματος στην έξοδο της λεκάνης, m

O χρόνος μπορεί να χωρισθεί σε επιμέρους χρόνους: (α) πάνω στην επιφάνεια του εδάφους (β) σε μισγάγγειες (Manning) (γ) σε ρέματα (Manning) V: ταχύτητα ομοιόμορφης ροής (m/s). S: η κλίση ενέργειας, που στη περίπτωση οριακής πλήρωσης και ομοιόμορφης ροής ισούται με τη κλίση του πυθμένα (δεκαδικός αριθμός). R: η υδραυλική ακτίνα μη πλήρους διατομής (m) η: αδιάστατος συντελεστής τριβών, ο οποίος εξαρτάται από την τραχύτητ α Η υδραυλική ακτίνα R για ροή σε ανοικτό αγωγό ορίζεται ως ο λόγος της υγρής διατομής Α προς την περίμετρο αυτής P

Για το τμήμα (α) ο χρόνος διαδρομής υπολογίζεται από τον τύπο:, min Όπου n = συντελεστής του Μanning L 1 = το μήκος της διαδρομής, m S 0 = η κλίση του εδάφους P 2 = το ύψος 24ωρης βροχής περιόδου επαναφοράς 2 ετών σε mm ΓΙΑ ΑΠΛΟΠΟΙΗΣΗ: Το τμήμα έχει μήκος της τάξεως των 100 m. t 1 = 10 min για αστικές περιοχές, t 1 = 15 min για αγροτικές περιοχές με φυσική βλάστηση

Για το τμήμα (β) ο χρόνος διαδρομής υπολογίζεται από τον τύπο:, min Όπου V2 σε m/s : για φυσική ροή V = 4,92 S 0,5 για διευθετημένη ροή V = 6,21 S 0,5 (για υδραυλική ακτίνα 12,2 cm και 6,1 cm αντίστοιχα και n = 0,05 και 0,025) Για το τμήμα (γ) ο χρόνος διαδρομής υπολογίζεται από τον τύπο: V 3 από τον τύπο του Manning

Μέση ταχύτητα ροής πάνω σε έδαφος για διαφορετικές επιφάνειες εδάφους

Υδρογράφημα άμεσης απορροής με τριγωνική μορφή ΣΥΝΘΕΤΙΚΟ ΤΡΙΓΩΝΙΚΟ ΥΔΡΟΓΡΑΦΗΜΑ Τύπος 1: Η Διάρκεια περισσεύματος βροχής είναι μεγαλύτερη του χρόνου συγκέντρωσης ( t R >t c ). O ανιών και κατιών κλάδος είναι ίσος με τον χρόνο συγκέντρωσης t c Τύπος 2: Η Διάρκεια βροχής είναι ίση με τον χρόνο συγκέντρωσης ( t R = t c ). O ανιών και κατιών κλάδος είναι ίσος με τον χρόνο συγκέντρωσης t c Τύπος 3: Η Διάρκεια περισσεύματος βροχής είναι μικρότερη του χρόνου συγκέντρωσης ( t R < t c ). O ανιών και κατιών κλάδος είναι ίσος με την διάρκεια t R

Στους τύπους 1 και 2 ο κατιών κλάδος μπορεί να είναι ίσος με : 1,67 t c Nemec : η διάρκεια του κατιόντος κλάδου μπορεί να είναι 3 έως 5 φορές μεγαλύτερη από τον χρόνο συγκέντρωσης σε μικρές λεκάνες