Ζαΐμης Γεώργιος
Από χρόνο σε χρόνο Κατά τη διάρκεια ενός χρόνου Από εποχή σε εποχή Μετά από μια βροχόπτωση Μετά το λιώσιμο του χιονιού Σε διάφορα σημεία της λεκάνης απορροής ΕΙΝΑΙ Η ΙΔΙΑ;
Μετά από βροχοπτώσεις μπορεί να δημιουργηθεί πλημμυρικό κύμα Σε ποτάμια και λίμνες Πολύ σημαντικό για τον υδρολόγο Να μελετήσει και να αναλύσει την συμπεριφορά Απαραίτητο για οποιεσδήποτε κατασκευές
Βασικό αντικείμενο μελέτης της υδραυλικής ΓΙΑΤΙ; Ροη ασταθής, ανομοιόμορφη Ειδικές εξισώσεις για αυτό το είδος της ροής
Προβλήματα λόγο των πολλών μεταβλητών
Προβλήματα λόγο των πολλών μεταβλητών Μεταβολή της διατομής Μεταβολή της αντίστασης στη ροή Μεταβολή των χαρακτηριστικών του πυθμένα Μεταβολή της μετακίνησης των υλικών που τη διαμορφώνουν Πλευρική εισροή από συμβάλλοντα ρέματα
Μέθοδος των Χαρακτηριστικών Απλή, εύχρηστη Ακριβής υπολογισμός του βάθους της ροής Μέθοδος Κινηματικού Κύματος Ροη ασταθής και ομοιόμορφη Υδρολογική Διόδευση Πλημμύρας Linsley et al. (1949) Πιο απλή μέθοδο
Ικανότητα αποθήκευσης ενός υδάτινου συστήματος Κατασκευή υδρογραφήματος ΑΠΟ ΓΝΩΣΤΟ υδρογράφημα Που βρίσκεται ΑΝΑΝΤΗ Γιατί ΑΝΑΝΤΗ και ΌΧΙ ΚΑΤΑΝΤΗ
ΣΗΜΕΙΟ ΕΙΣΟΔΟΥ: Σε κάποιο σημείο του υδάτινου συστήματος υπάρχει γνωστό υδρογράφημα ΣΗΜΕΙΟ ΕΞΟΔΟΥ: Το υδρογράφημα σε κάποιο άλλο σημείο (κατάντη του γνωστού) που θέλουμε να δημιουργήσουμε. ΠΕΡΙΟΧΗ ΔΙΟΔΕΥΣΗΣ: Μεταβολή του υδάτινου όγκου στο τμήμα του υδάτινου συστήματος μεταξύ των σημείων εισόδου και εξόδου.
Για ποταμούς Για λίμνες Σημαντικές διαφορές Εξετάζονται χωριστά Διαφορετικές μέθοδοι ΔΙΟΔΕΥΣΗΣ
Με απλά λόγια είναι Μετακίνηση του νερού (παροχή) από ένα σημείο του ποταμού σε κάποιο άλλο
Πιο συγκεκριμένα όμως είναι η διαδικασία πρόβλεψης του υδρογραφήματος σε μια συγκεκριμένη θέση Η πρόβλεψη γίνεται με βάση την παροχή από μετρήσεις ανάντη του σημείου που μας ενδιαφέρει Με τον τρόπο αυτό μπορούμε να προβλέψουμε την παροχή στα κατάντη και να πάρουμε κατάλληλα μετρά
Κίνηση Πλυμμηρικού Κύματος Πολύπλοκο φαινόμενο Ασταθούς και ανομοιόμορφης ροής Πολύπλοκες εξισώσεις, με δύσκολη αναλυτική λύση
ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ Απλές εξισώσεις διαφορών Βασική προϋπόθεση Αλλαγές τη ροή προοδευτικά με το χρόνο Αποθήκευση συνάρτηση της παροχής α) εισόδου και β) εξόδου Αν υποθέσουμε Δεν έχουμε παραποτάμους Παραλείψουμε βροχόπτωση και εξάτμιση ΤΟΤΕ ΙΣΧΥΕΙ ΤΟ ΕΠΟΜΕΝΟ ΣΧΗΜΑ
ΣΧΗΜΑ 7.1
Το νερό από το πλημμυρικό κύμα κινείται στα κατάντη Αποθηκεύεται στην κοίτη Μπορεί να χωριστεί σε δυο τμήματα 1. Πρισματική αποθήκευση 2. Σφηνοειδής αποθήκευση
ΣΧΗΜΑ 7.1
Σχημα 7.2
Μπροστά από τον παρατηρητή ΣΦΗΝΟΕΙΔΗΣ αυξάνεται Όταν περάσει η πλημμυρική αιχμή ΣΦΗΝΟΕΙΔΗΣ αρνητική Αποθήκευση στην περιοχή διόδευσης επηρεάζει τον όγκο νερού Διαφορετικά υδρογραφήματα
ΥΠΟΘΕΣΕΙΣ Μονοτομική συνάρτηση της παροχής Όχι παράγοντες αντίσταση στη ροή Βραδεία μεταβολή ροής στο χρόνο Κλίση επιφάνειας του νερού ασήμαντη Όχι μεταβολή στη διατομή ανάντη Όχι εμπόδια κατά τη διάρκεια της ροής ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΜΟΝΟ ΣΤΑ ΠΕΔΙΝΑ ΤΜΗΜΤΑ ΡΕΜΑΤΩΝ
Βασίζεται στο νόμο της συνεχείας Ολοκλήρωμα ΔS/Δt = Iμ Ομ (Ο1+Ο2)/2 * Δt = [(Ι1+Ι2)/2 * Δt]- (S2-S2) Δt = τ2-τ1 περίοδος διόδευσης Παροχή γραμμική υδρογράφημα εισόδου ευθεία γραμμή
Παραπάνω Παραδοχή θέτει περιορισμούς Χρονική διάρκεια της περίοδος διόδευσης μικρότερη από το χρόνο που χρειάζεται το νερό να διανύσει την περιοχή διόδευσης Linsley et al. (1949) 1/2 1/3 Παραδοχή παροχή & αποθήκευση εκθετικες σχεσεις
Εκθετικες σχεσεις I = ay n O = ay n S i = by m S 0 = by m y βάθος ροής, a & n παράμετροι παροχή & βάθος ροής, b & m παράμετροι αποθηκεθση & βάθος ροής, S i & S 0 αποθηκεύσει γειτονικά στην είσοδο και έξοδο
S = XSi + (1-X)So X σταθμιστικος παράγοντας ΛΙΙΜΝΗ παροχή ελέγχεται από εκχειλιστεί Χ=0 ΠΟΤΑΜΟΣ παροχή εισόδου και εξόδου Ομοιόμορφη και πρισματική διατομή, S ισοβαρης Χ = 0,5 Ρέματα Χ = 0-0,5 ΣΥΝΗΘΩΣ 0,4-0,5 ΤΕΛΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ S = b/a r [XI r + (1-X)O ] r =m/n
Μέθοδος Muskingum Χρησιμοποιείται ευρύτατα στην υδρολογία Βασίζεται στις έννοιες της σφηνοειδής και πρισματικής αποθήκευσης ΣΧΗΜΑ 7.1
Μέθοδος Muskingum Σχέση αποθήκευσης και παροχής γραμμική r = 1 K = b/a παράγοντας αποθήκευσης S = K [XI + (1-X)O] Εξίσωση Muskingum Παίρνει δύο μορφές Ο τ+1 = C o I t+1 + C 1 I 1 + C 2 O 2 Ο τ+1 = Ο τ + C 1 (I τ - Ο τ ) + C 2 (I τ+1 - Ι τ )
Μέθοδος Muskingum Ο τ+1 = C o I t+1 + C 1 I 1 + C 2 O 2 Ο τ+1 = Ο τ + C 1 (I τ - Ο τ ) + C 2 (I τ+1 - Ι τ ) C = Συντελεστές διόδευσης Πρέπει να υπολογιστούν Κ και Χ Ειτε γραφικα Ειτε μεθοδο των ελαχιστων τετραγωνων
Σχημα 7.4
Σχημα 7.3
Σχημα 7.5
Σχημα 7.6
Απορίες
http://stream2.cma.gov.cn/pub/comet/hydrologyfloo ding/hydrograph/comet/hydro/basic/unithydrograph /print_version/05-forecast.htm http://wegc203116.uni- graz.at/meted/hydro/basic/routing/print_version/06- hydrologic.htm