Alluvione di progettazione: definizione e calcolo del design Hydrograph
Leggi questo articolo per conoscere la definizione di design flood e computazione del suo idrogramma.
Definizione di Design Flood:
Design flood è il valore del picco istantaneo di scarica adottato per la progettazione di un particolare progetto o di una qualsiasi delle sue strutture. Oltre alle considerazioni sulle caratteristiche dell'inondazione, le frequenze e la potenzialità dell'area di drenaggio contribuente al di sopra della struttura, considerazioni sociali, economiche e di altro tipo non idrologiche che potrebbero avere influenza sono considerate nel derivare un'alluvione progettuale.
Il termine "design flood" è usato per indicare il massimo flusso di piena che potrebbe essere superato senza danni o gravi minacce alla stabilità delle strutture ingegneristiche. È pertanto necessario specificare il volume e il periodo del flusso di piena che può fluire insieme al flusso di picco. In questo modo, l'idrografia flood flood viene inoltre completamente elaborata insieme al flusso di picco per facilitare la progettazione.
Il Probable Flood (PMF) è l'alluvione che deriverebbe dalla combinazione più grave di condizioni meteorologiche e idrologiche critiche considerate fisicamente possibili nella regione in esame.
Il flusso di picco viene stimato mediante formule empiriche, curve di inviluppo, metodo dell'idrogramma unitario, metodo razionale o analisi della frequenza dell'inondazione. Quindi, considerando i fattori sociali ed economici, il valore del flusso di picco viene aumentato applicando un fattore di sicurezza.
Per le strutture principali come le grandi dighe non è sufficiente considerare solo il flood. Richiede stime di alluvioni estreme come Probable Maximum Flood (PMF). Nel derivare il PMF si tenta di analizzare i fattori causali responsabili della produzione di alluvioni al fine di arrivare a una combinazione più critica di fattori meteorologici e idrologici.
Tra i fattori che producono gravi inondazioni, i più importanti sono i seguenti:
io. Evento di tempesta molto intensa.
ii. Centraggio della tempesta sul bacino in modo da produrre il deflusso massimo.
iii. Sequenza temporale critica e movimento della tempesta.
iv. Evento della tempesta in un momento in cui il bacino di drenaggio è già saturo di precipitazioni precedenti.
Calcolo del design Hydrograph:
L'idrogramma di alluvione di progetto per i bacini di drenaggio aventi un'area inferiore a 5000 km 2 può essere calcolato adottando il metodo dell'unità idrografica.
I passaggi coinvolti nella sua derivazione potrebbero essere riassunti come segue:
(i) Selezionare o derivare una tempesta critica che potrebbe verificarsi nella regione.
(ii) Ricavare un idrogramma unitario medio o di progetto usando i dati di deflusso o sinteticamente.
(iii) Calcola l'ammontare delle precipitazioni effettive che possono derivare dalla tempesta critica o di progetto selezionata.
(iv) Ottenere gli importi delle precipitazioni per intervalli di tempo pari alla durata dell'unità dell'idrogramma dell'unità di progetto dalla curva di durata della profondità della tempesta selezionata.
(v) Regolare la sequenza di incrementi delle precipitazioni effettive in modo che fornisca le condizioni più critiche di deflusso. (Tale regolazione è indispensabile per derivare il PMF, tuttavia, solo per il calcolo del flood design, considerando le caratteristiche di tempesta della sequenza conservativa dell'area).
(vi) Applicare gli incrementi effettivi delle precipitazioni con la loro sequenza adattata all'idrogramma dell'unità di progetto per ottenere l'idrogramma di deflusso diretto totale.
(vi) Aggiungere il flusso di base previsto durante la tempesta di progettazione all'idrografo di deflusso diretto totale per ottenere l'idrogramma di piena del progetto del deflusso totale.
Nel caso di bacini di drenaggio più grandi di 5000 km 2 e in quei bacini più piccoli anche dove le diverse parti del bacino hanno caratteristiche di deflusso molto diverse, l'area di drenaggio totale è suddivisa in sotto-aree. Quindi, per ogni sottozona vengono ricavati idrografi unitari separati.
Da questi sono stati determinati idrogrammi di inondazione per varie sottozone adottando la procedura sopra menzionata. Gli idrogrammi di inondazione sub-area vengono quindi indirizzati lungo il canale del flusso verso il sito del progetto per calcolare infine l'idrogramma di alluvione del progetto.
