Elektrownie wodne
Charakterystyki hydrologiczne cieku
str. 1- MarT
ĆWICZENIE Z PRZEDMIOTU:
ELEKTROWNIE WODNE
Skrypt do obliczeń hydrologicznych
Kraków, 2016.
Elektrownie wodne
Charakterystyki hydrologiczne cieku
str. 2- MarT
OBLICZENIE PRZEPŁYWÓW CHARAKTERYSTYCZNYCH
FORMUŁA OPADOWA [na podstawie materiałów SHP dla zlewni kontrolowanych] Dla obliczenia przepływów o określonym prawdopodobieństwie, dla zlewni poniżej 50 km2 :
Qp= f ∙ F1 ∙ φ ∙ H1 ∙ A ∙ λp ∙ δj [m∙s-1]
gdzie:
f – bezwymiarowy współczynnik kształtu fali (pojezierze 0,45, reszta kraju 0,6),
F1 – max. moduł odpływu jednostkowego (zał. 1),
φ – współczynnik odpływu przyjmowany w zależności od utworów glebowych
wg Czarneckiej (zał. 3),
H1 – max.opad dobowy o prawdopodobieństwie 1% (zał. 2),
A – powierzchnia zlewni [km2],
λp – kwartyl rozkładu zmiennej λp dla zadanego prawdopodobieństwa, w zależności od regionu
(zał. 5),
Dj – wskaźnik jeziorności zlewni (zał. 4).
Hydromorfologiczną charakterystyka koryta cieków φr, obliczyć należy ze wzoru:
φr=1000∙(L+l)
m∙Irl1/3∙A1/4∙(φ∙H1)1/4
gdzie:
m- miara szorstkości koryta cieku, odczytywana z tab.2,
L+l – długość cieku działu wodnego, wraz z suchą doliną,
Irl – uśredniony spadek koryta cieku, liczony wg wzoru:
Irl= 0,6 ∙ Ir [‰]
Ir=Wg-Wd
L+l [‰]
gdzie:
Wg- wzniesienie działu wodnego w punkcie przecięcia z suchą doliną [m n.p.m.],
Wd- wzniesienie przekroju obliczeniowego [m n.p.m.].
Czas spływu po stokach należy odczytać z tabeli 3.
Maksymalny opad dobowy o prawdopodobieństwie 1% odczytać należy z mapy w załączniku 2.
Współczynnik odpływu przyjmowany w zależności od utworów glebowych wg Czarneckiej należy
odczytać z map w załączniku 3a,3b,3c,3d i dobrać odpowiednią wartość współczynnika z tabeli 4.
Elektrownie wodne
Charakterystyki hydrologiczne cieku
str. 3- MarT
Wskaźnik jeziorności zlewni należy obliczyć wg wzoru:
Dj=∑Aj
A [𝐤𝐦𝟐]
gdzie:
Aj- powierzchnia jezior w zlewni [km2].
Następnie przyjąć wartość współczynnika redukcji jeziornej δj , dla obliczonego wskaźnika z tabeli
w załączniku 4.
Obliczamy przepływ o prawdopodobieństwie 1%:
Q1%= f ∙ F1 ∙ φ ∙ H1 ∙ A ∙ p∙ Dj [m∙s-1] gdzie:
p = 1.
Dla pozostałych przepływów prawdopodobnych obliczamy wg wzoru:
Qp%= Q1% ∙ λp [m∙s-1]
gdzie:
λp – kwartyl rozkładu zmiennej λp dla zadanego prawdopodobieństwa, w zależności od regionu
(zał. 5).
Elektrownie wodne
Charakterystyki hydrologiczne cieku
str. 4- MarT
Załącznik 1
Tab. 1a. Wartości F1 dla obszaru całego kraju z wyłączeniem Tatr i wysokich gór (H < 700 m n.p.m.)
ts φr
[min] 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 150 180 200 250 300 350
10 0,305 0,200 0,128 0,0930 0,0720 0,0565 0,0460 0,0385 0,0345 0,0305 0,0265 0,0212 0,0165 0,0134 0,0119 0,00975 0,00830 0,007250
30 0,170 0,140 0,104 0,0815 0,0645 0,0510 0,0428 0,0360 0,0322 0,0282 0,0249 0,0203 0,0162 0,0132 0,0116 0,00965 0,00825 0,007200
60 0,120 0,104 0,083 0,067 0,054 0,0444 0,0380 0,0330 0,0300 0,0267 0,0238 0,0195 0,0155 0,0127 0,0114 0,00955 0,00820 0,00710
100 0,090 0,081 0,0665 0,0545 0,0456 0,0386 0,0336 0,0300 0,0274 0,0246 0,0220 0,0185 0,0152 0,0123 0,0112 0,00940 0,00810 0,00705
150 0,067 0,062 0,0526 0,0445 0,0380 0,0336 0,0300 0,0270 0,0247 0,0224 0,0204 0,0184 0,0142 0,0118 0,0109 0,00920 0,00790 0,00690
200 0,053 0,050 0,0433 0,0380 0,0337 0,0300 0,0272 0,0250 0,0228 0,0209 0,0192 0,0165 0,0136 0,0115 0,0107 0,00900 0,00770 0,00680
Tab. 1b. Wartości F1 dla obszaru Tatr i wysokich gór (H > 700 m n.p.m.)
ts φr
[min] 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 150 180 200 250 300 350
10 0,0120 0,0880 0,0610 0,0468 0,0386 0,0332 0,0290 0,0257 0,0235 0,0216 0,0198 0,0172 0,0146 0,0128 0,0118 0,00975 0,00830 0,00725
30 0,0844 0,0695 0,0530 0,0427 0,0362 0,0315 0,0278 0,0247 0,0226 0,0209 0,0193 0,0170 0,0144 0,0126 0,0116 0,00965 0,00825 0,00720
60 0,0624 0,0565 0,0457 0,0380 0,0327 0,0288 0,0260 0,0236 0,0217 0,0200 0,0186 0,0165 0,0141 0,0124 0,0114 0,00955 0,00820 0,00710
100 0,0492 0,0450 0,0388 0,0338 0,0295 0,0265 0,0240 0,0221 0,0205 0,0190 0,0179 0,0159 0,0138 0,0121 0,0112 0,00940 0,00810 0,00705
150 0,0404 0,0374 0,0298 0,0298 0,0265 0,0243 0,0223 0,0207 0,0193 0,0181 0,0171 0,0153 0,0134 0,0118 0,0109 0,00920 0,00790 0,00690
200 0,0342 0,0325 0,0264 0,0264 0,0245 0,0226 0,0211 0,0196 0,0185 0,0175 0,0166 0,0148 0,0129 0,0116 0,0107 0,00900 0,00770 0,00680
Elektrownie wodne
Charakterystyki hydrologiczne cieku
str. 5- MarT
Tab. 2. Współczynnik szorstkości koryta cieku
Koryto rzeki
Współczynnik Przeciętna charakterystyka koryta i tarasu zalewowego na całej
długości rzeki
1 11 Koryta stałych i okresowych rzek nizinnych o stosunkowo wyrównanym dnie
2 9 Koryta stałych i okresowych rzek wżynnych meandrujących o częściowo wyrównanym dnie
3 7 Koryta stałych i okresowych rzek górskich o bardzo nierównym otoczakowo-kamiennym dnie
Tab. 3. Czas spływu po stokach w zlewniach większych niż 10 km2
Makroregion Czas [min] 1 Sudety 15 30 2 Karpaty 10 20 3 Wyżyny 30 60 4 Niziny 40 120 5 Pojezierza 30 100
Niniejsze wartości stosuje się dla zlewni o urozmaiconej rzeźbie terenu, krótkich i stromych zboczach, oraz o niewielkim zalesieniu lub zakrzewieniu. Wartości większe dotyczą zlewni o względnie płaskich i długich zboczach zalesionych lub zabagnionych, w przypadku nizin i pojezierzy wartości środkowe odpowiadają warunkom przeciętnym.
Elektrownie wodne
Charakterystyki hydrologiczne cieku
str. 6- MarT
Załącznik 2
Ryc. 1. Maksymalne sumy dobowe deszczu o prawdopodobieństwie p=1% wg Fal [Atlas hydrologiczny Polski, 1987]
Elektrownie wodne
Charakterystyki hydrologiczne cieku
str. 7- MarT
Załącznik 3
Tab. 4. Współczynniki odpływu przepływów maksymalnych φ i odpowiadające im numery wydzielonych gleb na mapie Polski (pozostałe wartości w tabelach 1,2,3 załączonych na www) nr Współczynnik Utwór glebowy Numery wydzielonych gleb na mapie Polski 1 0,15 Piaski i żwiry 1, 2, 20, 30, 35, 44, 45b, c, d, 48, 49, 50b, c, d, 51a 2 0,25 Piaski słabogliniaste 14, 21c, 36c, 45a, b, 50a, 51b, c 3 0,35 Piaski gliniaste 3, 5, 21a, b, 36a, b 4 0,50 Gliny piaszczyste 4, 6, 22, 37, 47 5 0,55 Lessy i pyły 16, 25, 26, 27, 28, 40, 41, 43, 52 6 0,88 Gliny i iły 7, 15, 17, 18, 19, 23, 14, 29, 31, 32, 33, 34, 38, 39, 42 7 0,57 Aluwia i Torfy 8, 9, 10, 11, 12, 13
Załącznik 4 Tab. 5. Współczynnik redukcji jeziornej δj
Wskaźnik
jeziorności Dj
Współczynnik δj
0,00 1,00 0,05 0,90 0,10 0,82 0,15 0,74 0,20 0,68 0,25 0,62 0,30 0,57 0,35 0,53 0,40 0,49 0,45 0,46 0,50 0,43 0,55 0,40 0,60 0,37 0,65 0,35 0,70 0,33 0,75 0,31 0,80 0,29 0,85 0,27 0,90 0,26 0,95 0,24 1,00 0,23
Elektrownie wodne
Charakterystyki hydrologiczne cieku
str. 8- MarT
Załącznik 5 Tab. 6. Kwantyle rozkładu zmiennej λp
Makroregion Sudety Karpaty Wyżyny Niziny Pojezierza
Region 1a 1b 2a 2b 3a 3b 3c 4a 4b 5a 5b 5c
Pra
wd
op
od
ob
ień
stw
o
kw
an
tyli
%
0,1 1,57 1,48 1,54 1,46 1,56 1,43 1,35 1,43 1,34 1,41 1,32 1,28 0,2 1,39 1,34 1,37 1,32 1,38 1,30 1,24 1,30 1,24 1,28 1,22 1,20 0,5 1,17 1,15 1,16 1,14 1,17 1,13 1,10 1,13 1,10 1,12 1,10 1,08 1 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 2 0,834 0,857 0,843 0,860 0,835 0,867 0,894 0,867 0,894 0,874 0,899 0,915 3 0,727 0,768 0,745 0,776 0,727 0,787 0,826 0,788 0,829 0,798 0,836 0,857 5 0,621 0,665 0,636 0,674 0,622 0,694 0,747 0,695 0,750 0,706 0,761 0,795
10 0,461 0,552 0,482 0,536 0,464 0,558 0,631 0,559 0,637 0,577 0,680 0,701 20 0,309 0,378 0,334 0,394 0,312 0,420 0,515 0,422 0,521 0,449 0,545 0,598 30 0,223 0,291 0,248 0,310 0,227 0,341 0,444 0,340 0,445 0,367 0,470 0,536 50 0,123 0,185 0,145 0,205 0,128 0,234 0,341 0,233 0,342 0,262 0,373 0,446
Elektrownie wodne
Charakterystyki hydrologiczne cieku
str. 9- MarT
Ryc. 2. Podział kraju na regiony i makroregiony
Top Related