39
1 ل درس : ص ف ر س ي ور لرو و ئ ت م درو ي ه ي ن ما ر هاي ري س ي ن$ ت% ب ش$ ي) ب و ي ، مدلسار ر لي ا ن0 آ ي ور لرو و ئ ت م درو ي ه ي ع و ئ ص م هاي دآده د ي ل و7 ت ي گ د ارن: ن ي ن ما ر وهاي گ ل آ رح ط ار: ي گ ل ر ي ل ح7 ت ( ل م7 ت ح م ارس: ر ن کي حدآPMP ) رف: ب: وب د: اب روآن 7 رق ع7 ت ر و ي خ: ب7 ت ي ل سا ک س خ ي ور لرو و ئ ت م درو ي ه7 عاب لد رآدآر در مطا ر: ب کار

سرفصل درس :

  • Upload
    kezia

  • View
    65

  • Download
    4

Embed Size (px)

DESCRIPTION

سرفصل درس :. آناليز، مدل‌سازي و پيش‌بيني سري‌هاي زماني هيدرومتئورولوژي توليد داده‌هاي مصنوعي هيدرومتئورولوژي الگوهاي زماني بارندگي تحليل رگبار طرح حداکثر بارش محتمل ( PMP ) رواناب ذوب برف  تبخير و تعرق خشکسالي کاربرد رادار در مطالعات هيدرومتئورولوژي. 6. رواناب ذوب برف. 6-1.تعاريف - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: سرفصل درس :

1

سرفصل درس :

زم�اني س�ري هاي پيش بي�ني و مدل س�ازي آن�اليز، هيدرومتئورولوژي

توليد داده هاي مصنوعي هيدرومتئورولوژيالگوهاي زماني بارندگيتحليل رگبار طرح( حداکثر بارش محتملPMP)رواناب ذوب برف تبخير و تعرقخشکساليکاربرد رادار در مطالعات هيدرومتئورولوژي

Page 2: سرفصل درس :

2

. رواناب ذوب برف6.تعاريف6-1

. مکانيسم تشکيل برف6-2

. فرآيندهاي ذوب برف6-3

. داده هاي مورد نياز آناليز برف6-4

. رواناب ذوب برف6-5

ذوب 6-5-1 محاس2به روش2هاي .

برف

. روش2هاي محاس2به روان2اب 6-5-2

ذوب برف

م22دلهاي 6-5-3 ب22ر م22روری .

کامپيوتري ذوب برف

Page 3: سرفصل درس :

.تعاريف6-1

برف ( چگالي برفSnow Density)

:واحد( نسبت وزن واحد حجم برف Kg/m3) نسبت عمق آب معادل برف به ارتفاع برفي که اين عمق آب از آن

حاصل شده است )واحد: ٪( درجه حرارت, سرعت باد و چگالي برف به عوامل مختلفي از جمله

بستگي دارد. زمان نشست برف

: تغييرات چگالي برف 1شکل با دماي هواي سطحي

Page 4: سرفصل درس :

.تعاريف6-1

فرق مي کند.چگالي برف تحت شرايط مختلف

نوع برفچگالي برف )گرم بر سانتيمتر

مکعب(

برف تند و شديد 03/0 تا 01/0

برف تازه و معمولي 065/0 تا 05/0

برف در حال استقرار 19/0 تا 07/0

بارش برف با باد ماليم 08/0 تا 06/0

برف تحت تاثير باد متوسط 28/0

برف تحت تاثير باد شديد 35/0

ت�ازه س�فت ش�ده و در ح�ال برف انجماد

55/0 تا 4/0

برف کامال سفت شده 65/0 تا 55/0

برف سفت شده در حال ذوب 7/0 تا 6/0

Page 5: سرفصل درس :

.تعاريف6-1

( آب معادل برفSnow Water Equivalent) )عمق آب هم وزن نمونه برف )حسب ميلي متر يا سانتي متر آب رابطه SWE:به صورت زير است

SWE,عمق آب معادل برف حسب ميلي متر :

ρs حسب( چگالي برف : kg/m3 )

dsعمق برف حسب سانتي متر :

( کيفيت برفSnow Quality ).درصد وزني يخي که در توده معيني از برف وجود دارد دارد.0/95عموما مقداري معادل در طي دوره هاي ذوب سريع برف, بسته به نرخ ذوب, ساختار

برف پشته و ظرفيت نفوذ سطح زمين زير برف پشته, موقتا به و يا کمتر افت مي نمايد. 0/7 يا 0/8

ssd01.0SWE

Page 6: سرفصل درس :

.تعاريف6-1

( کيفيت حرارتي برفThermal Quality of Snow) نس�بت ح�رارت م�ورد ني�از جهت تولي�د مق�دار معي�ني آب از ب�رف م�ورد

نظ�ر, ب�ه مق�دار ح�رارت م�ورد ني�از جهت ذوب هم�ان مق�دار آب از يخ

نش�ان داده Qtخ�الص در درج�ه ح�رارت ص�فر درج�ه س�انتيگراد, ک�ه ب�ا

مي شود. مق�دار آن در درج�ه حرارته�اي زي�ر نقط�ه انجم�اد مي توان�د ب�ه بيش از

درصد برسد.100( ضريب انباشت برفSnow Retention Coefficient)

نسبت ارتفاع برف جمع شده بر يک سطح

معين به ارتفاع برف مورد نظر بر سطح

.خاک دست نخورده و بکر

جنس سطح زمين ضريب انباشت برف

سطح ص�اف و يخ بس�ته درياچ�ه ها

5/0 تا 4/0

زمينهاي قابل کشت 9/0

خاک دست نخورده و بکر 1

مناطق و نواحي تپه اي 2/1

مناطق جنگلي با وسعت زياد 4/1 تا 3/1

بستر رودخانه ها 3

نيزارهاي پيرامون درياچه ها 3

جنگله�اي قط�ع ش�ده و حاش�يه جنگلها

3/3 تا 2/3

Page 7: سرفصل درس :

. مکانيسم تشکيل برف6-2

هنگاميکه بخار آب موجود در هوا در حرارتي کمتر از صفر درجهسانتيگراد متراکم گردد, منجمد شده و بلورهاي برف را تشکيل مي

دهد. اگ�ر فرآين�د تش�کيل بلوره�اي ب�رف ب�ه کن�دي ص�ورت گ�يرد, ب�رف ش�کل

فاق�د و ن�امنظم ب�رف بلوره�اي اين ص�ورت, غ�ير در يافت�ه, منظمي شکل مشخص خواهند بود.

اينک�ه س�رعت پ�ايينتر از ص�فر نباش�د ب�دليل اگ�ر درج�ه ح�رارت خيلي تلفي�ق مي ب�ا يک�ديگر اين ذرات س�قوط ذرات ب�رف يکس�ان نيس�ت,

شوند. ,در وض�عيتي ک�ه دم�ا ب�ه م�يزان قاب�ل ت�وجهي ب�ه زي�ر ص�فر ت�نزل نماي�د

ذرات برف خاصيت چسبندگي خود را از دست مي دهند. و نيس�ت ح�رارت درج�ه محض ت�ابع ب�رف( ي�ا )ب�اران ب�ارش شکل

هم�واره نمي ت�وان آس�تانه مش�خص و ث�ابتي از دم�ا ک�ه تعميم پ�ذير ب�ه تمام نقاط کره زمين باشد, براي ريزش برف يا باران تعريف نمود.

Page 8: سرفصل درس :

. مکانيسم تشکيل برف6-2

: احتمال وقوع باران و برف در دماهاي مختلف در کاليفرنيا.2شکل

Page 9: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 اهميت مطالعات ذوب برف

پيش بيني بده آب فصليتنظيم رودخانه ها و عمليات ذخيرهتکميل برنامه هاي کنترل سيلانتخاب سيالب طرح براي حوضه هاي خاص

عوامل موثر بر ذوب برفعوامل بيالن انرژيخصوصيات توده برفتوپوگرافي محل

عوامل بيالن انرژي(هدايت گرماي محسوسSensible Heat از هواي مجاور بداخل پوشش )

برف گرماي نهان تراکمتابش خوشيدريزش باران بر روي برف پشته

هدايت گرما از خاک تحتاني

Page 10: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3

اگر ذوب برف را معادل فرايند انتقال گرما در نظر بگيريم, معادلهبيالن انرژي براي تعيين حرارت معادل ذوب برف بصورت زير

نوشته مي شود:qpgearsrlm HHHHHHHH

Page 11: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 ,مقدار واقعي ذوب از يک توده برف بازاي يک مقدار معين انرژي

تابعي از کيفيت حرارتي برف پشته است. مي دانيم ک�ه ب�راي تولي�د ي�ک س�انتيمتر آب از يخ خ�الص در دم�اي ص�فر

مق�دار س�انتيگراد, )80درج�ه النگلي cal/cm2 ني�از م�ورد ان�رژي )

, مي Hmاس�ت. ب�ا آگ�اهي از کيفيت ح�رارتي ب�رف پش�ته و محاس�به

توان مقدار ذوب برف را از رابطه زير بدست آورد:

t

m

Q80

HM

: حل گرافيکي معادله فوق3شکل

Page 12: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

)همرفت )از هوا انتقال حرارت ناشي گرماي محسوس هوا بداخل برف پشته

وابسته به دماي هوا و سرعت باد است.

ساعته از رابطه زير بدست 6عمق ذوب برف براي فواصل زماني

مي آيد:KVTM 6

Page 13: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

درون برف پشته( تراکم بخار آب( 80ذوب يک گرم يخ به دماي صفر درجه سانتيگراد, گرمايي معادل

کالري نياز دارد. درج�ه ص�فر دم�اي در بخ�ار ت�راکم فراين�د از حاص�ل آب گ�رم يک

مق�دار مق�دار 596س�انتيگراد, اين نماي�د. مي آزاد گرم�ا ک�الري گرم يخ را ذوب نمايد.7/5گرماي آزاد شده مي تواند

در مجم�وع, ي�ک گ�رم آب حاص�ل از فراين�د ت�راکم بخ�ار در دم�اي ص�فر گرم برف ذوب شده توليد نمايد. 8/5درجه سانتيگراد مي تواند

س�اعته تحت ت�اثير فراين�د 6مق�دار ذوب ب�رف در ي�ک فاص�له زم�اني تراکم :

ساعته ) (6 : عمق ذوب برف در فواصل زماني (mb : فشار بخار اشباع هوا )

: مقدار عددي فشار بخار اشباع در دماي صفر درجه سانتيگراد

مي گيرد.0/005 : ثابتي است تجربي که مقداري معادل

)11.6e(KVM 6

6M

e11.6

K

h6/cm

Page 14: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

درون برف پشته( تراکم بخار آب(

براي وقوع تراکم, الزم است دماي نقطه شبنم بيشتر از صفر تبصره:درجه سانتيگراد باشد. در غير اينصورت, بجاي تراکم, فرايند تبخير از سطح

برف اتفاق مي افتد. معادله ارايه شده براي تبخير از سطح برف بصورت زير است:

E( تبخير ساعتي : cm/h)(mb : فشار بخار اشباع بر روي سطح برف )

e( فشار بخار هوا در ارتفاع معين : mb) k ثابتي است تجربي که مقدار آن در شرايط اندازه گيري دما در :

متري و سرعت باد در ارتفاع3ارتفاع است. بقيه اجزاي معادله قبال تعريف 0/0002 متري معادل 15 شده اند.

t

s

Q

)ee(kVE

se

Page 15: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

تابش آلبيدو يا ضريب انعکاس تابش موج کوتاه, نقش عمده اي در فرايند

ذوب برف ايفا مي نمايد. بررسيهاي انجام شده نشان مي دهد که ضريب بازتاب در طي

80دوره بارش و ذوب برف يکسان نبوده و براي برف تازه حدود % است. با افزايش سن برف, مقدار آلبيدو در هر دو دوره بارش و

ذوب برف کاهش مي يابد. اين کاهش تابع زمان است و از روابط زير بدست مي آيد:

t58.094.085.0A

t49.082.085.0A

Page 16: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

تابش:روابط ارايه شده براي ذوب برف

)ذوب ساعتي )با داشتن تابش خالص توده برف

رابطه Wilson (1941) )براساس درجه ابرناکي( :

t

r1 Q80

HM

m75.01MM 012

ساعته)ظهر 12مقدار ذوب برف براي فواصل زماني تا نيمه شب و بالعکس(

مقدار ذوب برف در نيمه يک روز صاف

براي 1درجه ابرناکي )صفر براي هواي کامال صاف و هواي کامال ابري(

12M

oM

m

0M )źŤưǀŤƳŚſ( ƩŚſƵŚƯ

í î/å Ž ŹŚƯ

åì/æ ƪ ƿŹƹō

çç/æ ƾƯ

èê/æ Ʊƺū

درجه.48 تا 40 براي عرضهاي جغرافيايي M0مقادير

Page 17: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

باران:روابط ارايه شده براي تاثير باران بر ذوب برف

: ذوب ساعتي

: ذوب برف در مقياس روزانه

t

w1 Q80

PTM

24a24 PT0126.0M

Page 18: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

باران:روابط ارايه شده براي تاثير باران بر ذوب برف

( 1998مهندسان ارتش آمريکا ):

1000/TTPCH srrwpp

Page 19: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

هدايت حرارتي خاک بافت خاکنرخ هدايت حرارتي خاک به برف پشته به عواملي مانند ,

مقدار عايق بودن پوشش گياهي موجود , و گنجايش رطوبتي خاکبستگي دارد. در سطح خاک

در مقياس روزانه, از دخالت هدايت حرارتي خاک در محاسبه ميزانذوب برف چشم پوشي نمود. براي مقياسهاي بزرگتر, مثال کل

فصل ذوب الزم است آنرا در محاسبات وارد نمود. ميزان انتقال حرارت از سطح زمين به داخل توده برف از رابطه

زير تعيين مي شود:

dh

dTkH q

k

dhdT .گراديان قائم دمايي خاک است :

ضريب هدايت حرارتي خاک :

Page 20: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

:ساعته در ماه آوريل, مشخصات زير براي 12طي يک دوره مثال

متر از سطح دريا, واقع در عرض 3000نقطه اي به ارتفاع

درجه ثبت شده است. سهم هر يک از اجزاي معادله 45جغرافيايي

بيالن انرژي را در ذوب برف تعيين نماييد.

درجه سانتيگراد10 دماي هوا = کيلومتر بر ساعت15 متوسط سرعت باد = %50 رطوبت نسبي هوا =

12 سانتيمتر بر ساعت براي 1/0 ميانگين شدت بارندگي = ساعت

درجه سانتيگراد 9 دماي دماسنج تر =

Page 21: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

Page 22: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 عوامل بيالن انرژي

Page 23: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 خصوصيات توده برف

:خصوصيات توده برف را مي توان در دو دسته تقسيم نمود خصوصيات سطح برف

,شيب سطح برف مجموعه ناخالصي ها و پراکنش آنها در سطح برف

خصوصيات دروني برفخصوصيات فيزيکي برف

چگالي برفضخامت توده برف

هيدروديناميکي برف درصد تخلخل برف ساختمان برفقابليت ذخيره آب توده برف

Page 24: سرفصل درس :

. فرآيندهاي ذوب برف6-3 توپوگرافي

:ويژگي هاي توپوگرافيکي زير تاثير عمده اي بر ذوب برف مي گذارندشيب

يالهاي رو به جنوب در معرض آفتاب بيشتري قرار گرفته و در نتيجهسرعت نسبي ذوب در آنها بيشتر از يالهاي ديگر است.

شيب منطقه, بر ضخامت توده برف, سرعت زهکشي و ميزان جذبتشعشعات رسيده به سطح برف پشته تاثير مي گذارد.

پوشش گياهي پوشش گياهي بدليل سايه افکني بر توده برف, از نفوذ مستقيم

تشعشعات به سطح برف جلوگيري نموده و بر سطح توده برف اثر مي گذارد.

خصوصيات خاک

Page 25: سرفصل درس :

. داده هاي مورد نياز آناليز برف6-4

اطالعات مورد نياز براي آناليز ذوب برف را مي توان در چندين دسته

مجزا طبقه بندي نمود:

داده هاي جريان رودخانه

)داده هاي برف )آب معادل برف, چگالي, عمق و آلبيدوي برف

داده هاي پوشش برف

داده هاي عوامل هواشناسي ) باران, دماي هوا, تابش خورشيد, سرعت باد

و نقطه شبنم(

اطالعات فيزيکي حوضه شامل نوع و چگالي پوشش گياهي زمين, شيب و

منظر

Page 26: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5

:روان�اب ذوب ب�رف بخش�ي از آب حاص�ل از ذوب ب�رف اس�ت تعري2ف

ک�ه بص�ورت الي�ه ن�ازکي در س�طح زي�رين ب�رف ب�ه ح�رکت در آم�ده و

پس از بهم پيوستن در آبراهه ها, رواناب سطحي را بوجود مي آورد.

در روان�اب و نم�وده نف�وذ زمين در ابت�دا ب�رف, ذوب از آب حاص�ل

صورتي ايجاد مي شود که ميزان ذوب از ظرفيت نفوذ بيشتر باشد.

روشهاي محاسبه ذوب برف

شاخص بيالن انرژي

.بررسي شد � قبال

( شاخص درجه-روزDegree-day Index)

Page 27: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 روشهاي محاسبه ذوب برف

( شاخص درجه-روزDegree-day Index)

محاس�به ذوب ب�رف ب�ا اس�تفاده از ش�اخص بيالن ان�رژي ني�از ب�ه داده ه�اي

زياد دارد که اندازه گيري آنها نيز مشکل است.

.روش ساده درجه-روز, صرفا متکي به داده هاي درجه حرارت مي باشد

با ف�رض اينک�ه ذوب ب�رف در دم�اي زي�ر ص�فر درج�ه س�انتيگراد متوق�ف مي

بصورت زير است:DDIگردد, فرمول کلي

ai

aiai

TTfor0M

TTfor)TT(KM

s011.0K

روزبر

اد گر

انتيجه س

در بر

مترميلي

ب حس

ب کع

ر م مت

برگرم

لو کي

بحس

Page 28: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 روشهاي محاسبه رواناب ذوب برف

ب�رآورد روان�اب ذوب ب�رف وج�ود ب�راي روش�هاي متع�ددي

دارد که عبارتند از:

آناليز رگرسيون

آناليز رگرسيون بر اساس شاخصهاي حرارتي

آناليز رگرسيون بر اساس شاخص دما

ضريب رواناب

معادالت فيزيکي حاکم بر ذوب برف در مقياس حوضه

( هيدروگراف فروکش Hydrographآناليز

Recessions)

.سنتز هيدروگراف

Page 29: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 آناليز رگرسيون

آناليز رگرسيون بر اساس شاخصهاي حرارتي

:فرم کلي معادالت رگرسيوني براي تخمين رواناب بصورت زير است

ƩƹŶūéƝźŝś ƹŷś ŚƳřƹŹš ŚŞſŚŰƯŹŵƵŵŚƠŤſřŵŹƺƯƾţŹřźůƽŚƸƈųŚƃ :

ƾţŹřźůƱLjǀŝƶƠƫƺƯƾţŹřźůƆ ųŚƃ

ƵŶƃś ŸūƵŚţƺĩũƺƯƂ ŝŚţƾŝŚŤƟōš ŚƗŚſ -

ŚƯŵƽŻƹźƳŚŞƃƶƴƯřŵ -

ŶƴƬŝũƺƯƂ ŝŚţƾƬĮ ƴūƾůřƺƳƽřźŝřƺƷƽŚƯŵ -

.ŵźǀĭŹřźƣƵŵŚƠŤſřŵŹƺƯŶƴƬŝũƺƯƂ ŝŚţŢ ƀƿŚŝƾƯŻŚŝƾůřƺƳƽřźŝ -

Ţ ƟźưƷƾţŹřźůƩŵŚŞţ VTT sa ƶĩ , aTƹřƺƷƽŚƯŵsTƹƝźŝŮƐſƽŚƯŵVŵŚŝŢ Ɨźſ

.Ţ ſ ř

ƮĩřźţƽŚƯźĭ Vee sa ƶĩ ,aeƹřƺƷŹŚŴŝŹŚƄƟseƹƝźŝŮƐſŹŚŴŝŹŚƄƟV

.Ţ ſ řŵŚŝŢ Ɨźſ

n

1iiiXbaY

Page 30: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 آناليز رگرسيون

آناليز رگرسيون بر اساس شاخصهاي حرارتي

مهندسان ارتش آمريکا, معادله زير را براي حوضه رودخانهBoise:آيداهو ارايه نمودند

Q( رواناب روزانه ذوب برف بر روي مناطق پوشيده از برف : cm)G مقدار برآورد شده روزانه مبادله تابش موج بلند در فضاي باز : (Langleys) Tmax)دماي حداکثر روزانه )درجه سانتيگراد :

Zhenniang( رابطه رگرسيوني زير را براي 1990 و همکاران ) چين ارايه نمودند:Binggouحوضه

)25T(11201.0G00605.0Q max

255.017.2048.059.1max NRHUT39.2R

Page 31: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 آناليز رگرسيون

آناليز رگرسيون بر اساس شاخص دما

,ش�ود مي گرفت�ه بک�ار درجه-روز ص�ورت ب�ه ک�ه دم�ا شاخص

روان�اب را بص�ورت ض�ريبي از درج�ه ح�رارت متوس�ط و ي�ا ح�داکثر

روزانه بدست مي دهد.

n

1iiiXbaY

Page 32: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 ضريب رواناب

آناليز رگرسيون بر اساس شاخص دما

با يکس�ان ف�رض نم�ودن روان�اب ذوب ب�رف و روان�اب بارن�دگي ميت�وان از

پ�ارامتر ض�ريب روان�اب ب�راي محاس�به روان�اب ذوب ب�رف )ب�ا اعم�ال اين

ضريب در ميزان ذوب برف( استفاده نمود.

ضريب روان�اب داراي دامن�ه وس�يعي ب�وده و ب�ه خصوص�يات ف�يزيوگرافي و

زمين شناسي حوضه بستگي دارد. ƽźŝŹŚĩŮƐſž ƴū

ƲǀƯŻŜ ǀƃ

åŚţê % êŚţæå % æå% <

Ɩ ţźƯ

ƾƯƺƫƾƴƃƽŚƸĩŚųæ/å æë/å çç/å

ƾƯƺƫŢ ƬǀſƹƾſŹƽŚƸĩŚųè/å èë/å éç/å

ƲǀĮ ƴſƾſŹƽŚƸĩŚųé/å êê/å åë/å

ƪ Į ƴū

ƾƯƺƫƾƴƃƽŚƸĩŚųæ/å çê/å è/å

ƾƯƺƫŢ ƬǀſƹƾſŹƽŚƸĩŚųè/å èê/å ê/å

ƲǀĮ ƴſƾſŹƽŚƸĩŚųé/å ê/å ë/å

ƽŻŹƹŚƄĩ

ƾƯƺƫƾƴƃƽŚƸĩŚųè/å é/å êç/å

ƾƯƺƫŢ ƬǀſƹƾſŹƽŚƸĩŚųê/å ë/å ì ç/å

ƲǀĮ ƴſƾſŹƽŚƸĩŚųë/å ì/å í ç/å

Page 33: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 معادالت فيزيکي حاکم بر ذوب برف حوضه

مهندس�ان ارتش آمريک�ا, يکس�ري مع�ادالت کلي و ب�ه ط�ور مج�زا

براي دوره هاي با و بدون باران ارايه نموده اند.

در دوره ه�اي ري�زش ب�اران, انتق�ال ح�رارت ناش�ي از هم�رفت و

تراکم مهمتر از ساير منابع حرارتي هستند.

در طي دوره ه�اي ب�دون ب�اران, ت�ابش خورش�يد و زمين از بقي�ه

مهمترند.

Page 34: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 معادالت فيزيکي حاکم بر ذوب برف حوضه

دوره هاي باراني

( و حوضه هاي 10براي حوضه هاي باز )پوشش کمتر از%%(60 تا 10جنگلي )پوشش

(80براي نواحي جنگلي )پوشش بيشتر از%

: ذوب ب�رف روزان�ه ) (, : ش�دت بارن�دگي ) (, : ارتف�اع ب�اد در V م�تري, 3دم�اي ه�واي اش�باع در : مي�انگين س�رعت

ب�ا دامن�ه اي از k(, km/h م�تري )15ارتف�اع ب�راي 1: ث�ابت حوض�ه براي جنگلهاي متراکم مي باشد.3نواحي غير جنگلي تا

2286.0Pr0126.0024.01326.024 aTkVM

127.0Pr0126.03383.024 aTM

24Mday/cmrPday/cmaT

Page 35: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 معادالت فيزيکي حاکم بر ذوب برف حوضه

دوره هاي بدون بارانبراي نواحي جنگلي انبوه

 

80 تا 60براي نواحي جنگلي با پوشش% 

60 تا 10ج( براي نواحي جنگلي با پوشش%

 

10د( براي نواحي باز )پوشش کمتر از )%

da24 T47.0T53.0338.0M

ada24 T133.0T78.0T22.0kV22.0M

)T133.0(FT78.0T22.0V024.0kI01.0a1F1kM adai24

)78.022.0)(024.0(133.013.2098.01129.0124

dacai TTVkNTTNIkaM

Page 36: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 تجزيه منحني فروکش هيدروگراف

اين آناليز بر اساس داده هاي اندازه گيري شده رواناب ناشي ازذوب برف حوضه است.

معادله منحني فروکش هيدروگراف رواناب ذوب برف بصورتزير است:

Q دبي در زمان : t, Q0 دبي در زمان صفر يا دبي آغازين و :k : ثابت فروکش است.

kt0t eQQ

Page 37: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 سنتز هيدروگراف

همانن��د ب��رف, ذوب از حاص��ل روان��اب هي��دروگراف سنتز

هي�دروگراف ب�اران اس�ت ام�ا در س�اخت هي�دروگراف روان�اب ذوب

و دقت ب�ا بايس�ت مي ت�ر, پيچي�ده مس�ايل مداخل�ه ب�دليل ب�رف

احتياط بيشتري با موضوع برخورد نمود.

ويژگيه�ايي ک�ه در س�اخت هي�دروگراف روان�اب ذوب از مهم�ترين

حوض�ه اس�ت ک�ه اين ن�اهمگني در ن�اهمگنيب�رف م�وثر مي باش�ند،

ارتف�اع ب�ه نس�بت ح�رارت درج�ه ذوب , تغي�يرات م�يزان تغي�يرات

ارتف�اع ب�ه تحت , نس�بت س�طح نظ�ر از حوض�ه يکنواخ�تي ع�دم

ب��رف ک��ه پوش��ش ش��وند مي س��بب همگي و اس��ت نهفت��ه

هي�دروگراف روان�اب ذوب ب�رف ب�ه ش�کل خاص�ي نباش�د. بعالوه, در

ب�ارانص��ورت از ب�ارش اي مجموع��ه حاص�ل, هي�دروگراف ,

ب�اران را در ب�ر خصوص�يات پيچي�ده و م�رکب ذوب ب�رف و ب�ارش

خواه�د داش�ت ک�ه باي�د در اس�تفاده و ي�ا س�اختن هي�دروگراف م�د نظ�ر

قرار گيرد.

Page 38: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 مروری بر مدلهاي کامپيوتري ذوب برف

مدلHEC-1

مدلSSARR

مدلNWSRFS

مدلSRM

Page 39: سرفصل درس :

. رواناب ذوب برف6-5 مروری بر مدلهاي کامپيوتري ذوب برف

مدلSRM (Snowmelt-Runoff Mode)

توس��طMartinec (1975) ب��راي اروپ��ا کوچ��ک حوض��ه هاي در

شبيه سازي جريان رودخانه در نواحي کوهستاني توسعه يافته است.

از داده ه�اي س�نجش از دور ب�راي تع�يين توزي�ع پوش�ش ب�رف اس�تفاده

مي نمايد.

مدلSRM روش درجه-روز را ب�ا روش موازن�ه ت�ابش ت�رکيب و م�دل ،

ت�ابش مح�دود مع�رفي روز-موازن�ه درج�ه م�دل عن�وان: تحت جدي�دي

مي کند:

RmrTM Qd