Για λεκάνες απορροής μικρότερες των 10 Km2 ΕΜΠΕΙΡΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ ΠΛΗΜΜΥΡΑΣ (αιχμή και χρόνος που συμβαίνει) Ορθολογική Μέθοδος (Rational Method) Για λεκάνες απορροής μικρότερες των 10 Km2 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, m3/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, Km2.

Χρόνος συγκέντρωσης: tc = 0,02 . L 0,77 . S -0,385 , min (Kirpich) ή tc = (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, Km2 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 τραχύτητα 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 L1 = το μήκος της διαδρομής , m S0 = η κλίση του εδάφους P2 = το ύψος 24ωρης βροχής περιόδου επαναφοράς 2 ετών σε mm ΓΙΑ ΑΠΛΟΠΟΙΗΣΗ: Το τμήμα έχει μήκος της τάξεως των 100 m. t1 = 10 min για αστικές περιοχές, t1 = 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: V3 από τον τύπο του Manning

Μέση ταχύτητα ροής πάνω σε έδαφος για διαφορετικές επιφάνειες εδάφους

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

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