9
1) HIPSOMETRIJSKA KRIVULJA Grafički prikaz odnosa nadmorske visine (ordinata) i površine dijela sliva iznad te nadmorske visine (apscisa). Vrlo često se primjenjuje i standardizirani oblik hipsometrijske krivulje radi mogućnosti usporedbe različitih slivova. 2) SCS METODA Ovu metodu je razvila Služba za očuvanje tla Američkog odjela za poljoprivredu za primjenu u seoskim područjima, te je kasnije prilagođena uporabi u urbanim područjima te za primjenu na računalima. SCS metoda polazi od činjenice da na malom slivu za vrijeme dugotrajne kiše kumulativno otjecanje s vremenom postaje jednako kumulativnoj oborini. Razlika kumulativne oborine P i otjecanja u nekoj točki odlazi u podzemnu retenciju sliva čiji se maksimalni kapacitet prikazuje oznakom S. Prema metodi, izraz za kumulativnu oborinu Pe je PI a P e S = P e PI a Umjesto izraza za kumulativnu oborinu koristi se CN, broj krivulje otjecanja koja se određuje na temelju vegetacijskog pokrova, načina površinske obrade zemljišta i tipa tla. Ovisno o uvjetima otjecanja, postoje četiri grupe tla (A, B, C, D) sa različitim karakteristikama. CN je praktički koeficijent otjecanja koji obuhvaća utjecaj infiltracije, akumulacije i trajanja oborina. SCS metoda ima najbolju primjenu pri određivanju kumulativnog i vršnog dotoka. Rezultati su prikazani u obliku hidrograma vodnih valova na promatranim profilima za različite povratne periode. 3) JEDINIČNI HIDROGRAM Definira se kao hidrogram nastao kao rezultat efektivne oborine veličine 1 mm jednoliko raspodijeljene po slivu za vrijeme T. Karakteristične

hidro teorija.docx

Embed Size (px)

Citation preview

1) HIPSOMETRIJSKA KRIVULJAGrafiki prikaz odnosa nadmorske visine (ordinata) i povrine dijela sliva iznad te nadmorske visine (apscisa). Vrlo esto se primjenjuje i standardizirani oblik hipsometrijske krivulje radi mogunosti usporedbe razliitih slivova.2) SCS METODAOvu metodu je razvila Sluba za ouvanje tla Amerikog odjela za poljoprivredu za primjenu u seoskim podrujima, te je kasnije prilagoena uporabi u urbanim podrujima te za primjenu na raunalima. SCS metoda polazi od injenice da na malom slivu za vrijeme dugotrajne kie kumulativno otjecanje s vremenom postaje jednako kumulativnoj oborini. Razlika kumulativne oborine P i otjecanja u nekoj toki odlazi u podzemnu retenciju sliva iji se maksimalni kapacitet prikazuje oznakom S. Prema metodi, izraz za kumulativnu oborinu Pe jeUmjesto izraza za kumulativnu oborinu koristi se CN, broj krivulje otjecanja koja se odreuje na temelju vegetacijskog pokrova, naina povrinske obrade zemljita i tipa tla. Ovisno o uvjetima otjecanja, postoje etiri grupe tla (A, B, C, D) sa razliitim karakteristikama. CN je praktiki koeficijent otjecanja koji obuhvaa utjecaj infiltracije, akumulacije i trajanja oborina. SCS metoda ima najbolju primjenu pri odreivanju kumulativnog i vrnog dotoka. Rezultati su prikazani u obliku hidrograma vodnih valova na promatranim profilima za razliite povratne periode. 3) JEDININI HIDROGRAMDefinira se kao hidrogram nastao kao rezultat efektivne oborine veliine 1 mm jednoliko raspodijeljene po slivu za vrijeme T. Karakteristine vrijednosti jedininog hidrograma su vrna vrijednost protoka up, bazno vrijeme kao ukupno vrijeme trajanja hidrograma, vrijeme porasta hidrograma tp te vrijeme koncentracije (vrijeme izmeu kraja oborine i kraja hidrograma) i vrijeme pomaka (vrijeme izmeu teita oborine i vrha hidrograma). Jedinini hidrogram se koristi za proraun direktnog otjecanja prema pretpostavci da se sliv na kojem se odvija transformacija efektivne kie u hidrogram direktnog otjecanja ponaa kao linearan i stacionaran sustav u kojem vae principi proporcionalnosti i superpozicije. Prema njima, kie jednakog trajanja proizvode hidrograme priblino jednake baze koja ovisi o trajanju kie, veliina ordinata hidrograma je proporcionalna volumenu efektivne oborine za jednako trajanje kie, dok je oblik hidrograma direktnog otjecanja izazvan efektivnom oborinom odreenog trajanja nezavisan od prethodnih i buduih kia.4) S-KRIVULJAS-hidrogram je hidrogram uslijed kontinuirane efektivne oborine ije je trajanje dulje od vremena koncentracije sliva. Ako vrijeme trajanja oborine dosegne vrijeme koncentracije sliva, S krivulja postaje horizontalna pod pretpostavkom jednolikosti oborine u vremenu i prostoru. Ona omoguava definiranje jedininog hidrograma uslijed efektivne oborine koja ima neko drugo proizvoljno trajanje T. Formiranje krivulje kree od sumiranja jedininih dijagrama trajanja , rezultirajui hidrogram se pomakne za interval vremena T, oduzmu se pripadne ordinate i podijele sa T/ ime se definira jedinini hidrogram uslijed efektivnih oborina trajanja T.5) KORELACIJAKorelacija predstavlja suodnos ili meusobnu povezanost izmeu razliitih pojava predstavljenih vrijednostima dviju varijabli. Pri tome povezanost znai da je vrijednost jedne varijable mogue s odreenom vjerojatnou pretpostaviti na osnovi saznanja o vrijednosti druge varijable. Promjena vrijednosti jedne varijable utjee na promjenu vrijednosti druge varijable. Korelacija moe biti linearna ako su toke grupirane oko pravca, ili nelinearna ako su toke grupirane oko neke druge krivulje. Koeficijent korelacije izraava mjeru povezanosti izmeu 2 varijable te se kree od +1 do -1.6) HORTONOVA METODA ZA PRORAUN INFILTRACIJEHortonov model sastoji se od 2 jednadbe:

0 poetni prirast vlage u tlufc prirast infiltracije na krajuk konstanta opadanja

7) EVAPOTRANSPIRACIJAEvapotranspiracija predstavlja proces prijelaza vode iz tekueg u plinovito stanje. Sastoji se od evaporacije (transfer vode u atmosferu s povrine vode ili s golog zemljita i predmeta na njemu) i transpiracija (transfer vode u atmosferu kroz vegetaciju preko pora na vanjskom sloju listova biljaka, ne odvija se preko noi). Preduvjet za evapotranspiraciju su dostupna latentna toplina isparavanja i otklanjanje evapotranspirirane vodene pare u atmosferu kako bi se proces mogao nesmetano odvijati. Evapotranspiraciju nije mogue precizno izravno mjeriti na terenu, a najpouzdanija metoda odreivanja potencijalne evapotranspiracije je preko Penman-Monteithove jednadbe.8) RAZDVAJANJE HIDROGRAMA OTJECANJAHidrogram je grafiki prikaz protoka u funkciji vremena (izvor, vodotok) na iji oblik uvjetuju fiziko-geografski i klimatski imbenici nekog sliva. Oblik hidrograma se sastoji od razdoblja porasta, razdoblja vrnog dijela i razdoblja opadanja. Hidrogram je mogue razdvojiti na komponente direktnog i baznog otjecanja. Direktno otjecanje Qd podrazumijeva oborine direktno pale na povrinu vodotoka, terena i brzo potpovrinsko otjecanje, dok bazno otjecanje Qb obuhvaa komponentu sporog potpovrinskog otjecanja i otjecanje podzemnih voda. 9) EFEKTIVNE OBORINEEfektivna oborina je ona oborina koja sudjeluje u formiranju hidrograma direktnog otjecanja, a predstavlja oborinu palu na povrinu vode i povrinsko otjecanje. Efektivna oborina predstavlja ukupnu oborinu umanjenu za gubitke u slivu (evaporacija, evapotranspiracija, zadravanje, zapunjavanje depresija).10) KOEFICIJENT OTJECANJA, CN BROJKoeficijent otjecanja C=Pe/P u nekom razdoblju se odreuje kao odnos izmeu ukupnog volumena otekle vode i ukupnog volumena oborina na slivu. Na slivovima s prirodnim reimom otjecanja i konkretno definiranim hidrolokim vododjelnicama uzima vrijednost manju od jedan. CN broj ili broj krivulje otjecanja koristi se pri SCS metodi prorauna protoka otjecanja, u direktnoj je vezi s maksimalnim kapacitetom retencije S (vidi 1) SCS metoda), odreuje se tablino i ovisi o vegetacijskom pokrovu, nainu povrinske obrade zemljita i tipu tla.11) KRIVULJA RECESIJENakon prestanka povrinskog otjecanja, dolazi do podzemnog otjecanja ije trajanje ovisi o karakteristikama slivnog podruja. Analiza opadajueg dijela hidrograma otjecanja koji odgovara bezoborinskom razdoblju naziva se analiza recesije i predstavlja dobar uvid u strukturu vodonosnika. Oblik krivulje recesije ovisi o poroznosti i prihranjivanju iz susjednih slivova, dok su idealni uvjeti za analizu krivulje recesije bezoborinsko razdoblje u trajanju nekoliko mjeseci rijetka pojava. Vei broj krivulja omoguava definiranje zajednike prosjene recesijske krivulje i anvelope minimuma. 12) PALMEROVA METODA BILANCEPalmerova metoda koristi se za raunanje sadraja vode u tlu (S) tijekom odreenog perioda. Komponente bilance vode sadrane su u jednadbi na granici tlo-zrak:gdje P oznaava oborinu, L gubitak, ET evapotranspiraciju, R procjeivanje i RO otjecanje. Potencijalna evapotranspiracija se rauna preko empirijskih formula, dok su za ostale komponente zadani uvjeti za njihovo proraunavanje koji ovise o debljini slojeva tla i veliini pojedinih komponenti. Potrebno je poznavati sadraj vode u tlu samo na poetku razdoblja prorauna, a ostale vrijednosti se dobiju raunski preko promjene vode po mjesecima. Promatra se promjena u odnosu na prethodni mjesec po slojevima tla. Biranje broja vesta i dubina tla je neogranieno, a komponente bilance vode najvie ovise o koliini oborine, temperaturi i vrsti tla.13, 14) INFILTRACIJA I PERKOLACIJAInfiltracija je jedna od bitnih komponenti formiranja otjecanja po povrini terena, a predstavlja glavne gubitke oborina u vidu uvoenja tekue vode u tlo kroz njegovu povrinu ili kroz plitke rupe i jame. Bitno utjee na smanjenje koliine poplavnih voda i erozije tla, nadopunjavanje rezervoara podzemne vode, popunjavanje pora tla i dopunjavanje vodnih tokova pri sunim razdobljima. Ako je intenzitet kie vei od intenziteta infiltracije, dolazi do stvaranja tankog sloja vode na povrini koji se naziva povrinski tok. Razliite vrste tla imaju razliite kapacitete infiltracije koja je direktno proporcionalna veliini zrna tla kod pijeska je najvea, a kod gline najmanja. Perkolacija predstavlja proces toka podzemne vode kroz nezasienu zonu do razine podzemne vode (zasiena zona). 15, 16) DIREKTNO I BAZNO OTJECANJEDirektno otjecanje Qd podrazumijeva oborine direktno pale na povrinu vodotoka, terena i brzo potpovrinsko otjecanje, dok bazno otjecanje Qb obuhvaa komponentu sporog potpovrinskog otjecanja i otjecanje podzemnih voda.17) KOMPONENTE BILANCE VODA (PALMER)Vidi 12.18) EFEKTIVNA OBORINA SCS METODADirektno otjecanje ili efektivna oborina je u funkciji ukupnih oborina i kapaciteta podzemne retencije sliva. Prema SCS metodi, na malom slivu za vrijeme dugotrajne kie kumulativno otjecanje s porastom vremena postaje jednako kumulativnoj oborini te u svakom trenutku vrijedi relacijagdje je P ukupna oborina, Ia gubitak prije poetka povrinskog otjecanja, Pe kumulativna efektivna oborina i S maksimalni kapacitet retencije. U SCS metodi parametar S se zamjenjuje sa CN brojem krivulje za koji vrijedi relacija

19) ODNOS P/Pe (GRAFIKI), CN BROJP/Pe se inae zadaje tablino, generalno je graf rastua krivulja sa nagibom veim od . CN broj je objanjen u 2).21) ITP KRIVULJA KRIVULJE RASPODJELE, VEZA I NASTAJANJEITP krivulja je krivulja koja prikazuje vjerojatnost pojave razliitih kratkotrajnih intenziteta oborina za razliita trajanja oborina na danoj lokaciji te predstavlja vezu izmeu trajanja, intenziteta i ponavljanja oborina. ITP krivulje predstavljaju familiju krivulja razliitih povratnih razdoblja s trajanjem kie na apscisi i intenzitetom na ordinati, te se crtaju u logaritamskom mjerilu. Analitiki izraz za odreivanje familije krivulja je gdje je i intenzitet kie, T povratno razdoblje, tk trajanje kie, (abc) koeficijenti odreeni po teoriji najmanjih kvadrata.

22) IZOHIJETE, IZOKRONE, IZOTAHEIzohijete su linije jednakih koliina oborina. Metoda izohijeta koristi se za odreivanje srednje oborine na slivnom podruju.Izokrone su linije jednakih vremena otjecanja vode sa sliva. Metoda izokrona se koristi za odreivanje sintetikog hidrograma direktnog otjecanja. Pretpostavka metode je da voda s pojedinih dijelova sliva stie do izlaznog profila vodotoka u razliitim vremenskim intervalima t. Izotahe su linije jednakih brzina i prikazuju se po povrini poprenog presjeka. Na vertikalama se upisuju vrijednosti izmjerenih brzina, a do veliine protoka se dolazi raunanjem volumena tijela vode. 23) POVRATNI PERIODPovratni period predstavlja prosjean vremenski interval tijekom kojeg e se barem jedan put pojaviti promatrana hidroloka veliina vea ili jednaka odreenoj vrijednosti koja se analizira. U praksi se javljaju povratni periodi od 2, 5, 10, 25, 50, 100, 200, 500 i 1000 godina.24) KRIVULJA PROTOKAProtok je jednoznana funkcija vodostaja to prua mogunost odreivanja protoka na temelju zabiljeenih vodostaja. Mjerenje vodostaja se obavlja svakodnevno, kontinuirano se biljee razine vode putem razliitih mjernih ureaja postavljenih na mjernom profilu. Kontinuirana mjerenja protoka su, pa, skupa i u praktinom smislu zahtjevna, pa je neophodno da se na temelju odreenog broja istovremenih mjerenja protoka i vodostaja definira krivulja protoka Q=Q(H). Jednoznana krivulja protoka se uspostavlja u uvjetima stacionarnog i jednolikog teenja, a na temelju nje se preko registriranih vodostaja dolazi do ordinata hidrograma otjecanja Q=Q(t). Promjenom korita rijeke, nailaskom poplavnih valova i pojavom nestacionarnog teenja moe se promijeniti i krivulja protoka.25) KRIVULJA RASPODJELEKrivulje raspodjele predstavljaju zakon vjerojatnosti pojave neke hidroloke veliine. Hidroloke veliine promatrane kao varijable mogu biti diskretne i kontinurane. Diskretna varijabla zadana je skupom ureenih parova vrijednosti i pripadajuih vjerojatnosti, dok je kontinuirana sluajna varijabla definirana ostvarivanjem vrijednosti nekog intervala uz pripadnu funkciju gustoe vjerojatnosti f(x). Da bi doli do pojma vjerojatnosti pojave neke hidroloke veliine, potrebno je na temelju mjerenih podataka odrediti mjerodavnu funkciju raspodjele, iji se grafiki prikaz naziva krivulja raspodjele.

Krivuljom raspodjele se dobiju znaajne informacije o empirijskom nizu na temelju nekoliko parametara (aritmetika sredina, varijanca, koeficijent varijacije i asimetrije).Odreivanje vjerojatnosti pojave sluajne varijable kree s odreivanjem empirijske razdiobe nakon koje se bira teorijska funkcija raspodjele i testira njihova prilagodba. Teoretska funkcija ovisi o parametrima. Oblici krivulja mogu biti razliiti, a najee se koriste normalna, lognormalna i Gumbelova raspodjela.

26) NIZOVI PREKORAENJA, NIZOVI EKSTREMA