Design Flood: Definition und Berechnung eines Design-Flood-Hydrographen
Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über die Definition der Entwurfsflut und die Berechnung des Hydrographen zu erfahren.
Definition von Design Flood:
Design Flood ist der Wert der momentanen Spitzenentladung, die für das Design eines bestimmten Projekts oder einer seiner Strukturen verwendet wird. Zusätzlich zu den Überlegungen der Hochwassermerkmale, der Häufigkeit und des Potenzials des beitragenden Entwässerungsgebiets oberhalb der Struktur werden soziale, wirtschaftliche und andere nicht-hydrologische Erwägungen, die wahrscheinlich Einfluss haben können, bei der Ableitung einer Planungsflut berücksichtigt.
Der Begriff „Design-Flut“ bezeichnet den maximalen Flutstrom, der ohne Beschädigung oder ernsthafte Gefährdung der Stabilität von Konstruktionsstrukturen durchlaufen werden kann. Daher ist es erforderlich, das Volumen und die Dauer des Flutstroms anzugeben, der in Verbindung mit dem Spitzenfluss abfließen kann. Der Design-Flut-Hydrograph wird daher zusammen mit dem Peak-Flow zur Erleichterung des Designs vollständig ausgearbeitet.
Die wahrscheinliche maximale Flut (PMF) ist die Flut, die sich aus der schwersten Kombination kritischer meteorologischer und hydrologischer Bedingungen ergibt, die in der betrachteten Region als physikalisch möglich angesehen werden.
Der Peak-Fluss wird entweder durch empirische Formeln, Hüllkurven, Einheits-Hydrograph-Methode, Rational-Methode oder Flutfrequenzanalyse geschätzt. Unter Berücksichtigung sozialer und wirtschaftlicher Faktoren wird der Wert des Spitzenflusses durch Anwenden eines Sicherheitsfaktors erhöht.
Für große Bauwerke wie große Staudämme reicht es nicht aus, nur Design-Flut zu berücksichtigen. Es fordert Schätzungen der extremen Flut wie PMF (Probable Maximum Flood). Daraus wird abgeleitet, dass PMF versucht, die für die Flutproduktion verantwortlichen Ursachen zu analysieren, um eine äußerst kritische Kombination von meteorologischen und hydrologischen Faktoren zu erreichen.
Zu den Faktoren, die zu schweren Überschwemmungen führen, zählen die folgenden:
ich. Auftreten eines sehr heftigen Sturms.
ii. Zentrierung des Sturms über dem Einzugsgebiet, um maximalen Abfluss zu erzielen.
iii. Kritische zeitliche Abfolge und Bewegung des Sturms.
iv. Vorkommen des Sturms zu einem Zeitpunkt, zu dem das Einzugsgebiet bereits durch vorhergehende Regenfälle gesättigt ist.
Berechnung des Design-Flut-Hydrographen:
Der Entwurf der Hochwasser-Hydrographie für Entwässerungsbecken mit einer Fläche von weniger als 5000 km 2 kann durch Anwendung der Hydrographie-Methode berechnet werden.
Die mit seiner Ableitung verbundenen Schritte lassen sich wie folgt zusammenfassen:
(i) Wählen Sie einen kritischen Sturm aus oder leiten Sie ihn ab, der wahrscheinlich in der Region auftritt.
(ii) Ableiten einer Durchschnitts- oder Designeinheits-Hydrographie entweder anhand von Abflussdaten oder synthetisch.
(iii) Berechnen Sie die Menge des effektiven Niederschlags, die sich aus dem ausgewählten kritischen oder Designsturm ergeben kann.
(iv) Ermitteln Sie die Niederschlagsmengen für Zeitintervalle, die der Einheitsdauer des Design-Einheiten-Hydrographen entsprechen, aus der Tiefendauerkurve des ausgewählten Sturms.
(v) Passen Sie die Reihenfolge der Inkremente des effektiven Niederschlags so an, dass die kritischsten Abflussbedingungen erzielt werden. (Eine solche Anpassung ist ein Muss, um PMF abzuleiten, jedoch nur für die Berechnung des Hochwassers unter Berücksichtigung der Sturmeigenschaften der konservativen Abfolge der Bereiche).
(vi) Wenden Sie die effektiven Niederschlagsinkremente mit ihrer angepassten Reihenfolge auf die Hydrographie der Designeinheit an, um die gesamte direkte Abflusshydrographie zu erhalten.
(vi) Addieren Sie den erwarteten Basisdurchfluss während des Designsturms zum gesamten direkten Abfluss-Hydrographen, um den Design-Flut-Hydrographen des gesamten Abflusses zu erhalten.
Bei Entwässerungsbecken mit einer Fläche von mehr als 5000 km 2 und in diesen kleineren Einzugsgebieten, in denen verschiedene Teile des Einzugsgebiets sehr unterschiedliche Ablaufeigenschaften aufweisen, ist die gesamte Entwässerungsfläche in Untergebiete unterteilt. Dann werden für jeden Unterbereich separate Einheits-Hydrographen abgeleitet.
Von ihnen werden Hochwasser-Hydrographen für verschiedene Unterbereiche bestimmt, die das oben erwähnte Verfahren anwenden. Die Unterwasserflut-Hydrographen werden dann den Stromkanal hinunter zum Projektstandort geleitet, um dort schließlich die geplante Flutwasserlinie zu berechnen.
