Formula rațională (hidrologie)

Formula rațională , cunoscută și sub numele de metoda rațională sau metoda numai ploii ^[1] , este o formulă care, sub unele ipoteze, permite estimarea debitului la vârful inundației că un eveniment de ploaie cu o anumită revenire timpul poate produce într-o anumită secțiune de închidere a unei zone de captare ; este utilizat la proiectarea colectoarelor de canalizare și a canalelor artificiale , precum și la verificarea capacității hidraulice a albilor râurilor .

Formula oferă rezultate plauzibile în cazul colectoarelor sau canalelor de lungime modestă, pentru care efectul de rulare a fluxurilor de inundații poate fi considerat neglijabil.

fundal

Formula a fost propusă de Kuichling în 1889, ^[2] pe baza conceptelor prezentate de inginerul Mulvany în 1851. ^[3]

Formulă

În metoda rațională, intervalul maxim $Î$ ${\ displaystyle Q}$ $Î$ într-o secțiune de control, asociată cu un eveniment de ploaie de intensitate medie orară $THE$ ${\ displaystyle I}$ $THE$ care apare pe zona $LA$ ${\ displaystyle A}$ $LA$ a unei zone de bazin, este evaluată prin: ^[4]

Q=k\cdot \phi \cdot I\cdot A

{\ displaystyle Q = k \ cdot \ phi \ cdot I \ cdot A}

{\ displaystyle Q = k \ cdot \ phi \ cdot I \ cdot A}

unde este:

$\phi$ ${\ displaystyle \ phi}$ $\ phi$ este un coeficient între 0 și 1 care ia denumirea de „ coeficient de scurgere ” sau „intrare” folosit pentru a ține seama de natura suprafeței considerate ( sol cu iarbă sau asfalt, mai degrabă decât teren cultivat și așa mai departe);
$k$ ${\ displaystyle k}$ $k$ este un coeficient de omogenitate al unităților de măsură ale mărimilor implicate , care, în cazul $Î$ ${\ displaystyle Q}$ $Î$ în m³ / s, $THE$ ${\ displaystyle I}$ $THE$ în mm / oră, $LA$ ${\ displaystyle A}$ $LA$ în hectare , este egal cu $1/360\approx 0,00278$ ${\ displaystyle 1/360 \ aproximativ 0,00278}$ ${\ displaystyle 1/360 \ aproximativ 0,00278}$ .

Intensitatea orară medie a ploii

$THE$ ${\ displaystyle I}$ $THE$ este intensitatea orară medie, dată de raportul dintre înălțimea precipitațiilor $h$ ${\ displaystyle h}$ $h$ (în mm), pe durata ploii $t$ ${\ displaystyle t}$ $t$ (în ore):

I={\frac {h}{t}}

{\ displaystyle I = {\ frac {h} {t}}}

{\ displaystyle I = {\ frac {h} {t}}}

De obicei, odată cu valoarea $THE$ ${\ displaystyle I}$ $THE$ corespunzând unui anumit timp de retur , se presupune și debitul $Î$ ${\ displaystyle Q}$ $Î$ au același timp de întoarcere ca intensitatea precipitațiilor. ^[4]

Coeficientul de scurgere

Același subiect în detaliu: Coeficientul de scurgere .

În general $\phi$ ${\ displaystyle \ phi}$ $\ phi$ este prevăzută în tabele experimentale care iau în considerare diverse situații reale. ^[5]

Aplicații

Metoda rațională în simplitatea sa extremă este foarte des utilizată în estimarea debitului maxim datorat unui eveniment de ploaie. Având în vedere această simplitate extremă de utilizare, este clar cât de des este valoarea $Î$ ${\ displaystyle Q}$ $Î$ este adesea foarte aproximativă.

Notă

^ Peruginelli (2011) , p. 124 .
^ (EN) Kuichling Emil, Relația dintre precipitații și descărcarea canalelor în districtele populate , în Tranzacțiile Societății Americane a Inginerilor Civili, Vol. 20, Societatea americană a inginerilor civili, ianuarie 1889.
^ (EN) Thomas J. Mulvany, Despre utilizarea autometrelor de măsurare a inundațiilor și a ploii pentru a face observații cu privire la relațiile de cădere a ploii și deversările de inundații într-o anumită bazin , în Tranzacțiile instituției inginerilor din Irlanda 4 - Partea II, Institution of Engineers of Ireland, 1851, pp. 18-32, DOI : 10.48495 / 8049G883R . Adus la 28 iunie 2021 .
^ ^a ^b Peruginelli (2011) , p. 125 .
^ Peruginelli (2011) , pp. 126-127 .

Bibliografie

Alessandro Peruginelli, Rezervoare de laminare pentru canalizare , CompoMat Editions, 2011, ISBN 978-88-95706-19-1 ,OCLC 875260692 . Adus pe 27 iunie 2021 .

Elemente conexe

Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie

[1] Peruginelli (2011) , p. 124 .

[2] (EN) Kuichling Emil, Relația dintre precipitații și descărcarea canalelor în districtele populate , în Tranzacțiile Societății Americane a Inginerilor Civili, Vol. 20, Societatea americană a inginerilor civili, ianuarie 1889.

[3] (EN) Thomas J. Mulvany, Despre utilizarea autometrelor de măsurare a inundațiilor și a ploii pentru a face observații cu privire la relațiile de cădere a ploii și deversările de inundații într-o anumită bazin , în Tranzacțiile instituției inginerilor din Irlanda 4 - Partea II, Institution of Engineers of Ireland, 1851, pp. 18-32, DOI : 10.48495 / 8049G883R . Adus la 28 iunie 2021 .

[:0-4] Peruginelli (2011) , p. 125 .

[5] Peruginelli (2011) , pp. 126-127 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]