S Hydrograph: Construction and Use (With Diagram)

Leggi questo articolo per conoscere la costruzione e l'uso dell'idrografo "S"!

Costruzione dell'idrografo "S":

Il metodo della sovrapposizione semplice è applicabile solo quando un'altra durata è un multiplo integrale della durata disponibile dell'idrografo unitario. Tuttavia, molte volte diventa necessario generare un idrogramma unitario di altra durata che non è un multiplo integrale della durata disponibile. In tali casi diventa necessario evolvere un metodo generale basato sul principio di sovrapposizione. Tale metodo è stato sviluppato dagli idrologi, che è chiamato metodo idrografico "S".

Un idrogramma "S" non è altro che un idrogramma generato da una pioggia continua efficace che si verifica a un tasso uniforme per un periodo indefinito. Si chiama idrogramma "S" perché la forma dell'idrografo esce come l'alfabeto "S" anche se leggermente deformato. La figura 4.13 mostra un tipico idrografo a "S".

Fig 4.13. Costruzione dell'idrogramma "S"

Dalla conoscenza del processo di deflusso delle piogge può essere visualizzato che dal momento che le precipitazioni si verificano a un ritmo uniforme a tempo indeterminato, si raggiungerà un livello da quando il tasso di deflusso diretto sarà uguale al tasso di precipitazioni effettive. Tale punto è chiamato punto di equilibrio. Dal momento dell'equilibrio in poi l'ordinata dell'idrografo è uguale al tasso di precipitazioni effettive e la curva dell'idrogramma traccia una linea orizzontale parallela all'asse X.

Seguendo la teoria dell'unità idrografica quando le precipitazioni effettive si verificano a velocità uniforme per un periodo indefinito (linea orizzontale) possono essere divise in diverse durate uguali di grandezza conveniente in modo che le precipitazioni effettive in quella durata ammontino fino a 1 cm. In altre parole, dà una particolare durata dell'idrogramma unitario. Ora, se lo stesso idrogramma unitario viene tracciato successivamente con offset uguale alla durata dell'unità e le ordinate sovrapposte vengono sommate otteniamo le coordinate dell'idrogramma "S".

A questo punto è necessario sapere quante volte l'unità idrografica deve essere successivamente tracciata. Come regola generale, all'idrogramma unitario possono essere aggiunti i tempi Tit con offset pari alla durata dell'unità dell'idrogramma unitario.

Dove

T è una base temporale di unità idrografica;

E t è la durata dell'unità dell'idrogramma unitario.

L'ordinata dell'idrogramma "S" nella fase di equilibrio ha il valore massimo perché dopo questo punto l'ordinata ha lo stesso valore che è uguale al tasso di pioggia effettiva.

Il valore dell'ordinata massima dell'idrografo "S" (ad esempio Q) nella fase di equilibrio può essere calcolato come segue:

Sappiamo che il tasso di deflusso diretto che è anche uguale al tasso di precipitazioni effettive è tale che il deflusso di 1 cm ha luogo nella durata dell'unità 't'.

Dove A è l'area del bacino idrografico nel km ² ;

e t è la durata unitaria dell'unità idrografica in ore.

Ora, poiché un ruscellamento diretto di 1 cm o una pioggia efficace si verifica in t ore illuminate, dà intensità di pioggia efficace.

Se l'intensità delle precipitazioni effettive in cm / ora è denotata da I

Q _e = 2, 78 AI cumec

Uso dell'idrografo "S":

L'idrogramma ST fornisce un metodo conveniente per ricavare un idrogramma unitario di qualsiasi durata dalla durata disponibile e può essere un multiplo integrale o frazionario di durata lunga o breve della durata dell'unità idrografica disponibile.

L'esempio seguente rende chiara la procedura di derivazione dell'idrografia "S":

Problema:

Di seguito sono riportate le ordinate di un idrogramma dell'unità di 4 ore. Usando il principio di sovrapposizione si costruisce un idrografo a "S" e si calcola la scarica in fase di equilibrio e il tempo del suo verificarsi dall'inizio del deflusso diretto.

Soluzione:

L'idrogramma "S" può essere ottenuto organizzando le 4 ore. idrografia unitaria successivamente con offset di 4 ore e aggiunta delle sovrapposizioni. Il numero di volte richiesto per l'aggiunta di un idrogramma unitario è dato dal rapporto Tit. Dai dati dati T = 24 ore. e t = 4 ore. Poiché T / t = 6; L'idrogramma dell'unità deve essere tracciato almeno 6 volte, come mostrato nella Tabella 4.9 e nella Figura 4.13.

Dalla Tabella 4.9 si può notare che la scarica in fase di equilibrio è di 26 minuti e si verifica a 20 ore dall'inizio delle precipitazioni effettive.