PRECIPITATIILE MEDII PE BAZIN. PLOI TORENTIALE

PRECIPITATIILE MEDII PE BAZIN. PLOI TORENTIALE

2.1.Distributia spatiala a precipitatiilor

Una din problemele principale in hidrologie este evaluarea corecta a cantitatii de precipitatii care este receptionata de un bazin hidrografic intr-un interval de timp.

Intr-un bazin hidrografic pot exista un numar insuficient de posturi pluviometrice sau acestea pot fi situate doar in zonele accesibile ale bazinului. In plus, distributia precipitatiei pe suprafata unui bazin este foarte diferita de la o zona la alta, in zonele de munte si cele colinare receptionandu-se cantitati mai mari de precipitatii decat de zonele de campie.

2.1.1. Metoda poligoanelor Thiessen

Zonarea bazinului hidrografic se face ducand mediane de pe dreptele care unesc posturile pluviometrice aflate in bazin sau intr-unul vecin. Fiecarui post pluviometric i se atribuie astfel o suprafata aferenta, determinata prin planimetrare.

Daca F este suprafata bazinului hidrografic, fiecare post pluvometric i, caruia i se atribuie suprafata Fi, va avea un coeficient de pondere Ci=Fi/F.

Ploaia medie pe bazin va fi egala cu suma ploilor partiale:

Pentru bazinul hidrografic din figura 1.1 cu suprafata F=38,61 km² s-au determinat poligoanele Thiessen aferente posturilor pluviometrice P , P P P ,P

Tabelul 2.1 Calculul precipitatiilor medii anuale pe bazin prin metoda poligoanelor Thiessen

Precipitatia medie anuala pe bazin este de 807,24 mm prin metoda Thiessen si de 783 mm prin metoda medierii aritmetice.

2.1.2. Metoda izohietelor

O izohieta este locul geometric al punctelor pe care cade aceeasi cantitate de precipitatie, intr-o perioada data.

Desenarea izohietelor pe un bazin hidrografic se face in functie de topografia terenului si de numarul de statii pluviometrice existente in bazin .

Pentru obtinerea ploii medii pe bazin se efectueaza masurarea pe un plan a suprafetelor situate intre doua curbe izohiete vecine.

Calculul urmeaza etapele urmatoare:

Ø      se raporteaza suprafetele partiale cuprinse intre 2 izohiete la suprafata totala a

bazinului rezultand un coeficient de pondere Ci;

Ø      precipitatia aferenta acelei suprafete se obtine prin medierea valorilor de pe

izohietele vecine Pi;

Ø      ploaia medie pe bazin va fi suma ploilor partiale Ci Pi.

Tabelul 2.2 Calculul precipitatiilor medii anuale pe bazin prin metoda izohietelor

2.3. Ploi torentiale. Curba de cadere a ploii cu probabilitatea de calcul H=f(T). Stratul de scurgere de pe suprafata unui bazin hidrografic

2.3.1.Ploi torentiale

Debitul de calcul al viiturii in reteaua de scurgere a unui bazin hidrografic necesar pentru dimensionarea lucrarilor hidrotehnice functie de clasa lor de importanta este dat de ploaia torentiala cu probabilitatea de calcul.

Ploile torentiale sunt ploi foarte puternice, de origine ciclonica in marea lor majoritate, cu o durata mai mica de 24 de ore.

O ploaie este considerata torentiala daca pentru anumite durate depaseste urmatoarele valori ale inaltimii, recomandate de Berg .

Tabelul 2.5 Valoarea inaltimii cumulate a precipitatiilor (dupa Berg)

Ploile torentiale au doua particularitati:

Ø      cu cat durata ploii este mai mare cu atat intensitatea este mai redusa;

Ø      ploile torentiale de mare intensitate nu acopera decat o suprafata foarte redusa a

bazinului de receptie, cel mult de ordinul zecilor de km².

O caracteristica utila a ploilor torentiale este intensitatea:

[mm/min]

H este inaltimea precipitatiilor [mm]; T, durata precipitatiilor [min].

2.3.2. Intocmirea curbei de cadere a ploii cu probabilitatea de calcul

Pentru interpretarea ploilor torentiale este necesara intocmirea curbei de cadere H=f(T). La aceasta curba se ajunge prin prelucrarea statistica a datelor obtinute cu ajutorul pluviografelor, pluviometrelor sau folosind curbele uzuale privind ploile torentiale, existente in literatura de specialitate, adica curbele intensitate-durata-frecventa (I-D-F) stabilite tot pe baze statistice [Giurma I., s.a., 1980].

Aceste curbe exprima legatura dintre intensitatea si durata ploilor torentiale, corespunzatoare unei frecvente constante.

Frecventa este data de formula:

 

unde:

n =este numarul de ploi inregistrate cu aceeasi intensitate si durata;

t= perioada de inregistrare [ ani ].

2.3.3. Determinarea stratului de scurgere de pe suprafata unui bazin hidrografic

Determinarea stratului de scurgere consta in scaderea stratului de pierderi din stratul de precipitatii cazute pe bazin.

Pierderile sunt de mai multe categorii:

a)      pierderi datorate retinerii apei in micile depresiuni de pe suprafata versantilor,

in iarba si in coroanele arborilor notate cu z; acestea sunt considerate ca depinzand putin de durata si intensitatea ploilor si de aceea se considera aproximativ constante, avand valorile medii date in tabelul 2.6.

Tabelul 2.6 Valoarea pierderilor z

b)      pierderi datorate infiltrarii apei in sol, care depind de permeabilitatea si

structura terenului, gradul de umiditate al terenului, durata si intensitatea ploii. Dependenta stratului de infiltratie, functie de timp si de natura terenului se poate determina orientativ din curbele din figura 2.26.

c) pierderi prin evaporatie care pot fi neglijate deoarece timpul de producere a scurgerii viituri in cazul ploilor torentiale este relativ scurt.

Daca se doreste determinarea scurgerii la un moment oarecare t grosimea acestui strat va fi:

h = H - SD

H=este ordonata curbei de cadere a ploii [mm];

SD=h_i+z reprezinta ordonata pierderilor.

Cunoasterea stratului de scurgere de pe un bazin hidrografic serveste la calculul debitului maxim al scurgerii din bazin .