Jak vypočítat součinitel odtoku?

Odtokový koeficient — poměr množství odtoku k množství srážek spadlých na povodí, které způsobily výskyt této části odtoku.

Koeficient odtoku ukazuje množství srážek použitých k vytvoření odtoku.

x-množství ročních srážek na povodí, mm

Množství podzemního průtoku za dlouhodobé období odvodněné řekou, vztažené ke srážkám spadajícím do povodí, se nazývá koeficient podzemního průtoku; ukazuje, jaká část srážek jde k napájení podzemní vody v zóně intenzivní výměny vody.

Související pojmy

Říční tok je pohyb vody ve formě proudu podél koryta řeky. Vyskytuje se pod vlivem gravitace. Je základním prvkem koloběhu vody v přírodě, kterým se voda pohybuje z pevniny do oceánů nebo oblastí vnitřního odvodnění. Kvantitativní hodnota odtoku za jednotku času se nazývá průtok vody.

Odtok je průměrná hodnota odtoku za dlouhodobé období takového trvání s nárůstem, při kterém se výsledná hodnota výrazně nemění. Odtok lze vypočítat zprůměrováním ročních hodnot odtoku (roční odtok), odtoku za povodeň (povodňového odtoku), za jednotlivé měsíce nebo jiná období roku. Často se termín průtok používá ke zkrácení vyjádření pojmu roční průtok. Rychlost odtoku je vyjádřena v modulech odtoku, odtokové vrstvě a typu.

Proudění podzemní vody je hodnoceno těmito parametry: objem vody a průtok podzemní vody. Hlavní kvantitativní charakteristikou je modul proudění podzemní vody – průtok podzemní vody na jednotku povodí za jednotku času (měřeno v l/s*km2 nebo m3/s*km2). Množství podzemního průtoku, nejmenší za rok, je charakterizováno minimálním modulem podzemního průtoku.

Obsah vody je množství vody přepravené řekou z jejího povodí za určité časové období (měsíc, roční období atd.) ve srovnání s normou (průměrnou hodnotou) za dané období.

Nádrž je umělá (umělá) nádrž, tvořená zpravidla v údolí řeky vodozádržnými stavbami pro akumulaci a skladování vody za účelem jejího využití v národním hospodářství.

Vodní režim – změny doby odběru vody, hladiny a objemy vody ve vodních tocích (řeky a jiné), nádržích (jezera, nádrže a další) a v ostatních vodních útvarech (bažiny a další).

Vícevětvení kanálů je typ procesů kanálů, které zahrnují vytváření, přemísťování a mizení kanálových ostrovů.

Povodeň je jednou z fází vodního režimu řeky, která se každoročně opakuje ve stejném ročním období – poměrně dlouhé a výrazné zvýšení obsahu vody v řece, což způsobuje zvýšení její hladiny; obvykle doprovázeno vypuštěním vody z koryta s nízkou vodou a zatopením nivy.

Ledové přehrady jsou navrstvené ledové masy na povrchu země, ledu nebo inženýrských staveb, vzniklé při zamrzání periodicky tekoucích (srážkových) přírodních nebo umělých vod.

Sedimenty jsou pevné částice transportované vodou (v oceánu) nebo prouděním vzduchu.

Sklon řeky je poměr pádu řeky (nebo jiného vodního toku) v jakémkoli jejím úseku k délce tohoto úseku.

Endoreická oblast je část země, která nemá žádné spojení přes říční systémy se Světovým oceánem. Povodí nacházející se v takové oblasti se nazývá endorheické nebo uzavřené povodí. Dno takové pánve je zpravidla obsazeno endorheickým jezerem – jezerem, které nemá povrchový tok ani podzemní odtok vody do sousedních povodí. Taková jezera jsou slaná nebo dokonce vyschlá slaniska.

Vodní režim půd je soubor procesů přísunu, pohybu a spotřeby vláhy v půdě.

Regulace průtoku je umělé, cílené přerozdělení průtoku řeky v čase v souladu s požadavky spotřeby, které se v určitých obdobích projevuje zvýšením nebo snížením průtoku oproti přirozenému režimu.

Povodí (též povodí, povodí) je oblast zemského povrchu, ze které veškerá povrchová a podzemní voda stéká do dané nádrže nebo vodního toku, včetně jejích různých přítoků. Nejčastěji mluvíme o povodích.

Hydrografická síť je soubor řek a jiných trvalých a dočasných vodních toků, jakož i jezer, bažin a nádrží na jakémkoli území.

Hladina vody je výška vodní hladiny, měřená vzhledem k nějaké konstantní srovnávací rovině (standardně vzhledem k běžné rovině).

Vodní bilance je poměr za jakékoli časové období (rok, měsíc, dekáda atd.) příchodu, spotřeby a akumulace (změny zásob) vody pro povodí nebo část území, pro jezero, bažinu popř. jiný zkoumaný objekt. Obecně je třeba počítat se srážkami, kondenzací vlhkosti, horizontálním transportem a ukládáním sněhu, povrchovým a podzemním přítokem, výparem, povrchovým a podzemním odtokem, změnami zásob vláhy v půdách apod.

Okraj vody (méně běžně pobřežní čára) je čára průsečíku vodní hladiny jakékoli pánve (řeky nebo nádrže) s povrchem země. Výška vodního toku (nádrže) nad hladinou moře je dána nadmořskou výškou okraje vody.

Proud je pohyb vody v korytě vodního toku (řeka, kanál, potok). K proudění vodních toků dochází vlivem gravitace v důsledku rozdílů vodních hladin.

Hydrologický režim – pravidelné změny hydrologických prvků vodního útvaru v čase, určované fyzickogeografickými a především klimatickými podmínkami povodí.

Pramen (pramen, klíč, pramen) je přirozený výtok podzemní vody na zemský povrch na souši nebo pod vodou (podvodní zdroj).

Drenážní jezero je jezero, ze kterého voda vytéká po celý rok. Termín „exorheické jezero“ se také používá k popisu povahy vodní bilance takového jezera.

Řeka je přirozený vodní tok (vodní tok) významné velikosti s přirozeným tokem korytem (přirozenou depresí, kterou vytváří) od pramene dolů k ústí a napájený povrchovým a podzemním odtokem z povodí.

Ledový drift je pohyb ledových ker a ledových polí na řekách a jezerech pod vlivem proudů nebo větru.

Povodeň je fáze vodního režimu řeky, která se může v různých ročních obdobích mnohokrát opakovat, vyznačuje se intenzivním (zpravidla krátkodobým) zvýšením průtoků a hladin a je způsobena deštěm nebo silným táním sněhu. během tání.

Endorheické jezero je jezero bez povrchového nebo podzemního toku, jehož vodní tok se uskutečňuje odpařováním, infiltrací nebo umělým odběrem vody.

Vodní tok je vodní útvar vyznačující se stálým nebo dočasným pohybem vody v korytě ve směru obecného sklonu.

Koryto je nejspodnější část údolí, vyvinutá prouděním vody, po které se pohybuje hlavní část dnových sedimentů a k proudění vody dochází v období mezi povodněmi.

Střední tok je aluviální nános v korytě řeky bez vegetace a nepřiléhající ke břehu, který se za vysokých vodních stavů zaplavuje, tvoří mělčinu a při nízké vodě vysychá a mění se v nízký ostrov.

Záplavy jsou pronikání vody do sklepních prostorů kanalizační sítí, různými druhy příkopů a zvýšení celkové hladiny podzemní vody. Dochází k němu v důsledku zvýšení hladiny vody v řekách při výstavbě takových vodních staveb, jako jsou nádrže, koryta řek a lodní kanály, které jsou nasyceny dříve bezvodou půdou, když voda filtruje dno a břehy. kanály. Vyznačují se ztrátami vody z vodovodních a kanalizačních sítí a zanášením koryt. Přirozená příčina povodní.

Zóny tvorby ledu jsou oblasti na ledovcích, kde je rozdílná intenzita a průběh tvorby ledu, což vede k nestejné struktuře hmoty firnu a ledu a různé rychlosti přeměny firnu na led.

Průtočná vodní elektrárna je hydroelektrárenský komplex, jehož stavby jsou umístěny v korytě řeky a zasahují na břehy řeky v nepatrných mezích ve srovnání s velikostí vlastního vodního díla. Tlak je vytvářen hrází, přelivovými konstrukcemi a nádražní budovou, tvořící tlakovou frontu, takže jedna ze stěn nádražní budovy vnímá statický tlak vody. Zpravidla se jedná o nízkotlaké vodní stavby, ale v případě horského terénu mohou zahrnovat i vysokotlaké.

Podzemní voda je gravitační voda první trvale existující vodonosné vrstvy ze zemského povrchu, která se nachází v první zvodněné vrstvě. Má volnou vodní plochu. Obvykle nad ním není žádná souvislá střecha z vodotěsných hornin.

Vodní elektrárna Yangtze Cascade je největší světová kaskáda vodních elektráren na řece Yangtze v Číně s celkovou kapacitou více než 80 GW, včetně nejvýkonnější vodní elektrárny na světě Three Gorges.

Čuvašská plošina je severní část Povolžské vrchoviny, která se nachází východně od řeky Sura, v Čuvašské republice a Tatarstánu. Výška až 227 m Silně členitý roklemi. Přes náhorní plošinu protéká řeka Tsivil. Na svazích údolí a roklí jsou listnaté lesy.

Spodní sedimenty (driftové sedimenty) jsou převážně největší (těžké) částice (nazývané sedimenty) transportované prouděním ve spodní vrstvě tažením nebo válením, nebo častěji vrháním na relativně krátké vzdálenosti (solování). V některých případech mohou být tyto sedimenty vymrštěny stoupajícími vířivými proudy do velkých výšek, až se dostanou až k hladině toku. Oddělení dnových sedimentů od celkové hmoty sedimentu transportovaného tokem je do jisté míry podmíněno.

Bahenní proud (z arabštiny سيل‎ – „bouřlivý potok“) je potok s velmi vysokou koncentrací minerálních částic, kamenů a úlomků hornin (až 50–60 % objemu proudění), náhle se objevující v povodích malých horských řek. a obvykle způsobeny deštěm nebo rychlým táním sněhu.

Drenáž – opatření ke snížení hladiny podzemní vody a snížení vlhkosti horních vrstev půdy v rámci rekultivací.

Jezero je součástí hydrosféry, což je přirozeně se vyskytující vodní útvar, naplněný v jezerní míse (jezerním dně) vodou a nemá přímé spojení s mořem (oceánem). Jezera jsou předmětem studia nauky limnologie. Na světě je asi 5 milionů jezer.

Říční síť je součástí hydrografické sítě tvořené kombinací všech řek a menších vodních toků s jasně definovanými koryty umístěnými na určitém území. Říční síť je charakteristická délkou řek, jejich meandrováním a hustotou.

Suspendované sedimenty jsou drobné minerální částice (produkty vodní a větrné eroze povodí a kanálů, jakož i abraze břehů nádrží), transportované vodním tokem v suspendovaném stavu.

Erozní rýha je forma fluviálního reliéfu, který vzniká na deluviálních svazích při přechodu plošné eroze na lineární. Mohou se tvořit ve snadno erodovaných horninách po dešti a následně sbírat déšť a tající vodu.

Pobochni jsou mezoformy korytového reliéfu, což jsou hřbety naplaveninových hřbetů, které jsou za velké vody a sladkovodních období zaplavovány a při nízké vodě vysychají, navazující na břeh (hřebeny, které nenavazují na břeh, se nazývají střední hřbety).

Mrtvý objem nádrže je část kapacity nádrže, která nefunguje za normálních provozních podmínek, shora omezená horizontem (hladinou) mrtvého objemu (LDV).

Aluvium (latinsky alluviō – „sediment“, „aluvium“) – nezpevněné nánosy trvalých vodních toků (řeky, potoky), skládající se z úlomků různého stupně kulatosti a velikosti (balvany, oblázky, štěrk, písek, hlína, jíl). Granulometrické a minerální složení a strukturní a texturní rysy naplavenin závisí na hydrodynamickém režimu řeky, povaze vymývaných hornin, topografii a oblasti povodí. Říční delty se skládají výhradně z aluviálních sedimentů a jsou aluviálními vějíři.

Cryopeg neboli kryohalinové vody jsou podzemní přírodní slané vody (solné vody), které mají zápornou teplotu.

Pod (stepní talíř) je mírně se svažující, uzavřená, bezodtoková reliéfní prohlubeň převážně okrouhlého nebo oválného tvaru s plochým dnem, vzniklá v důsledku sedání hornin způsobených vnějšími procesy. Lusky mohou dosahovat několika kilometrů v průměru a několik metrů do hloubky Lusky jsou běžné ve stepních a lesostepních zónách Východoevropské nížiny.

Jednotky měření průtoku jsou systémem měření zavedeným v praxi výzkumu průtoků řek, určeným ke studiu změn obsahu vody v řekách za dané časové období.

Vaucluse je krasový pramen, tzv. sifonový zdroj, s velkým průtokem a nepřetržitým průtokem v období nízké vody.

Ne všechna voda, která spadne do povodí, když se srážky změní v odtok. Rozlišují se následující typy ztrát srážek:

1. Ztráty ze zachycení – vyskytují se především v lesních oblastech a dosahují přibližně 2. 10 mm.

2. Odpařování – v období dešťů má nízkou intenzitu – do 0,3 mm/h, ale pokračuje i po ustání srážek.

3. Povrchní zadržení – jedná se o ztrátu vody pro tvorbu filmu a vyplnění bezodtokových nerovností u písků do 5 mm, u jílů – 2,5 mm, u chodníků – 1,6 mm;

4. Infiltrace do půdy – infiltrace srážek. Během období dešťů se infiltrace postupně snižuje, jak se póry plní vodou. Tento proces lze vyjádřit jako závislost:

kde je intenzita infiltrace srážek do půdy, mm/h; počáteční intenzita infiltrace, mm/h; intenzita infiltrace v ustáleném stavu, mm/h; t – čas, h; k – koeficient snížení infiltrace.

Pro písčité vrstvy je infiltrace do konce první hodiny 13. 25 mm/h, pro jílové vrstvy – 0,4-0,8 mm/h.

Srážky dosahující vtoků dešťové vody jsou charakterizovány celkovou vrstvou (objemem) odtoku.

Poměr objemu povrchového odtoku v povodí při jednom dešti k celkovému objemu srážek, které spadly během těchto srážek, se nazývá koeficient povrchového odtoku Ψ. Pro odhad ročních průměrných objemů odtoku se používá roční koeficient odtoku Ψ_г:

kde W_г – roční odtokový objem, m3; W_g.os – roční objem srážek, m3.

kde F – povodí, ha; s – množství srážek v teplém období, h_р – výška denní vrstvy dešťového odtoku, lze ji určit vzorcem G.A. Alekseeva [1]:

kde H_р – výška denní srážkové vrstvy, mm; H – výška počáteční ztrátové vrstvy, mm.

kde H_г – roční srážková vrstva, mm.

Pro konkrétní výpočty průtoků dešťové vody v drenážní síti se používá jiný typ součinitele odtoku – Ψ, která zohledňuje povrchovou retenci a infiltraci a zohledňuje i hydrodynamiku přítoku vody do návrhové části. Koeficient odtoku je v tomto případě poměr maximální intenzity odtoku určité frekvence k průměrné intenzitě srážek stejné frekvence za předpokladu zachování vodní bilance v povodí, tzn. podíl intenzity srážek, díky kterému je dosaženo maximálního odtoku.

Ještě před Velkou vlasteneckou válkou navrhl N.I. Belov jednoduchý vzorec pro stanovení koeficientu odtoku, který doporučují normy [1]:

Ψ = zq 0,2 t 0,1 (2.14)

kde z — empirický koeficient v závislosti na typu drenážní plochy — krycí koeficient; q – intenzita deště, l/s na 1 ha; t – trvání dešťových srážek, min.

G.A. Alekseev navrhl jiný vzorec pro koeficient odtoku:

Hodnoty krycích koeficientů z uvedené v příloze 2 (tabulky 1 a 2). Například hodnota z pro vodotěsné povrchy (střechy budov, asfaltobetonové komunikace atd.) je akceptován v závislosti na parametru A. Pro propustné povrchy je koeficient pokrytí konstantní, například pro trávníky je 0,0038, pro štěrkové cesty – 0,09 atd.

Pokud je nutné vypočítat koeficient pokrytí pro oblast s různými typy povrchů, měla by se vzít vážená průměrná hodnota z_střední:

kde F_i – čtverec i -typ pokrytí, hektary; F_celkový – celková plocha území, hektary; z_i – krycí koeficient i – tento typ povlaku.

Hodnota součinitele odtoku Ψ lze brát jako konstantní (≈ 1), pokud vodotěsné střešní plochy a asfaltové krytiny tvoří více než 50 % celkové plochy.

Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli: