Metodyka obliczeń przepływów charakterystycznych

Metody opierają się na danych hydrometrycznych dotyczących stanów wody i przepływów w rozpatrywanym profilu oraz w miarę potrzeby w innych profilach tej samej rzeki lub rzek sąsiednich.

1. dane hydrometryczne są kompletne ( seria obserwacyjna stanów wody obejmuje wielolecie- normalny ), pomiary przepływu wykonane zostały w całej strefie zmienności – określana na podstawie metod statystycznych ( bezpośrednich ) – stanowią podstawę do określania wartości przepływów o dowolnych charakterystykach

2. dane są niekompletne: obserwacje stanów wody pochodzą jedynie z krótkiego okresu, a pomiary przepływu nie obejmują całej strefy zmienności – metody analogii hydrologicznej ( pośrednie ) -

3. w przekroju całkowicie brakuje danych – metody empiryczne – przepływ o dowolnej charakterystyce w rozpatrywanym profilu rzeki głównej zamykającej zlewnię o pow. A określa się graficznie z wykresu profilu hydrologicznego, sporządzonego dla przepływów o danej charakterystyce, jako rzędną punktu na wykresie, o odciętej równej A.

przepływ w profilach: badanym, górnym i dolnym

Metoda ekstrapolacji stosowana jest, gdy nie można skorzystać z dwóch poprzednich metod. Przy określaniu przepływów max. kierować się trzeba podobieństwem czynników określających spływ powierzchniowy – opadów, ukształtowaniem terenu, kształtem zlewni, itp.

Przy określaniu przepływów minimalnych należy rozpatrywać podobieństwo charakteru podłożą – warunków glebowych, geologicznych i hydrogeologicznych.

W przypadku przepływów średnich największą uwagę należy zwracać na czynniki, od których zależy całkowita objętość odpływu – opady atmosferyczne, ukształtowanie terenu, charakter podłoża.

Przepływy średnie

Przepływ średni – iloraz objętości odpływu i długości okresu, jest więc wprost proporcjonalny do całkowitej objętości odpływu z obszaru zlewni.

Przyjmując dla roku d=365, otrzymuje się:

Wzory uzależniające przepływ średni od współczynnika odpływu

c- współczynnik odpływu

P- wysokość warstwy normalnego opadu rocznego

A- powierzchnia zlewni

Współczynnik odpływu

Metoda Iszkowskiego

Wartość współczynnika odpływu określa się w zależności od charakterystyki topograficznej dorzecza, za pomocą tabeli ułożonej przez Iszkowskiego.

Metoda współczynników regionalnych

Wartości współczynników odpływu c: (0,10; 0,66) tabela współczynników w ujęciu regionalnym

Wzory określające wysokość warstwy odpływu z równiania bilansu wodnego

Przepływy maksymalne

Są tym elementem hydrometrycznym, którego wartości najczęściej bywają określane przy projektowaniu budowli wodnych. Przepływy te stanowią podstawę właściwego wymiarowania budowli.

Przepływy najwyższe z maksymalnych – woda katastrofalna WWQ, średnia wielka woda SWQ oraz zwyczajna wielka woda ZWQ, przepływy o określonym prawdopodobieństwie występowania WQ

Wzory typu obwiedni lub krzywych wyrównujących

Wzory te przedstawiają równania linii stanowiących obwiednie punktów o współrzędnych (A,Q), odpowiadających zaobserwowanym wezbraniom, nanoszonym w układzie osi współrzędnych prostokątnych A0Q.

Wzór Dębskiego:

P- normalna roczna suma opadów

h- rzędna zwierciadła wody średniej

L- długość cieku

A- powierzchnia zlewni cieku

i- spadek podłużny rzeki

Wzory probabilistyczne:

Równanie krzywej prawdopodobieństwa:

Wartości współczynnika zmienności Cv można szacować:

-Metodą analogii

-Wzorami empirycznymi

-Na podstawie norm regionalnych

Przepływy miarodajne i kontrolne

Maksymalnym przepływem miarodajnym nazywany jest przepływ, który należy przeprowadzić przez urządzenia upustowe lub inne obiekty budowli przystosowane do przepuszczenia wielkich wód w normalnych warunkach eksploatacji, tj. z zachowaniem przyjętych wysokości piętrzenia, prędkości na odpływie, zapasów i współczynników bezpieczeństwa.