Что такое unit hydrograph?

Это отклик расхода на единичный слой эффективных осадков, равномерно выпавший на водосбор за выбранную длительность. Здесь используется нормированная треугольная форма, у которой площадь под u(t) равна единице.

Почему инфильтрация так сильно снижает пик?

В этой упрощённой модели быстрый сток создают только эффективные осадки. Если большая часть ливня ушла в начальные потери и инфильтрацию, вход свёртки меньше и пик падает.

Как лаг бассейна и спад влияют на паводок?

Короткое время до пика концентрирует сток и повышает Q_p. Длинный спад распределяет тот же объём по большему времени, обычно снижая и задерживая максимум.

Это метод SCS Curve Number?

Нет. Здесь потери заданы через начальное удержание и постоянную инфильтрационную способность, потому что их легко видеть на гиетограмме. Curve Number, Green-Ampt и распределённые модели детальнее.

Гидрограф стока водосбора

Симулятор превращает гиетограмму дождя в гидрограф расхода на выходе водосбора. Дождь разбивается на короткие интервалы: сначала заполняются начальные потери I_a, затем до f Δt уходит в инфильтрацию, а остаток становится эффективными осадками P_e. Расход считается свёрткой этих избытков с нормированной треугольной unit hydrograph: Q(t) = A Σ P_e(τ)u(t−τ), где 1 мм на 1 км² соответствует 1000 м³, а ∫u dt = 1. Время до пика unit hydrograph задаёт быстроту отклика бассейна, а отношение спада/base управляет длинным хвостом. Выводятся сумма дождя, эффективный сток, коэффициент стока, объём, пиковый расход Q_p и время до пика. Это учебная схема: распределённый дождь, русловое добегание, восстановление влажности почвы, нелинейное насыщение, водохранилища и неопределённость кривой расходов не моделируются.

Для кого: Курсы гидрологии, инженерной экологии, водного хозяйства и природных опасностей, где изучают гиетограммы, потери и unit hydrograph.

Ключевые понятия

Гидрограф стока
Гиетограмма
Unit hydrograph
Эффективные осадки
Начальные потери
Инфильтрация
Пиковый расход
Время до пика

Графики

Ливень и водосбор

Сумма осадков P55 mm

Длительность дождя5 h

Форма гиетограммы

Инфильтрационная способность f6 mm/h

Начальные потери I_a8 mm

Площадь водосбора A80 km²

t_p unit hydrograph3 h

Отношение спада/base3

Дождь делится на начальные потери, инфильтрацию f·Δt и эффективные осадки. Расход на выходе — дискретная свёртка effective rainfall с нормированной треугольной unit hydrograph.

Измеренные величины

Всего дождя55.0mm

Эффективный сток26.8mm

Коэффициент стока0.49

Пиковый расход Qp90.9m³/s

Время до пика5.90h

Объём стока2.14210⁶ m³

Как это работает

Гиетограмма разбивается на интервалы: сначала I_a, затем потери fΔt, остаток — effective rainfall P_e. Расход на выходе: Q(t)=AΣP_e(τ)u(t−τ), где u(t) — нормированная треугольная unit hydrograph. Сравнивайте объём стока, Qp, время до пика и лаг центроидов.

Основные формулы

P_e(t) = max[0, P(t) − I_a − f Δt]

Q(t) = A · Σ P_e(τ) u(t−τ), ∫u(t)dt = 1

Часто задаваемые вопросы

Что такое unit hydrograph?: Это отклик расхода на единичный слой эффективных осадков, равномерно выпавший на водосбор за выбранную длительность. Здесь используется нормированная треугольная форма, у которой площадь под u(t) равна единице.
Почему инфильтрация так сильно снижает пик?: В этой упрощённой модели быстрый сток создают только эффективные осадки. Если большая часть ливня ушла в начальные потери и инфильтрацию, вход свёртки меньше и пик падает.
Как лаг бассейна и спад влияют на паводок?: Короткое время до пика концентрирует сток и повышает Q_p. Длинный спад распределяет тот же объём по большему времени, обычно снижая и задерживая максимум.
Это метод SCS Curve Number?: Нет. Здесь потери заданы через начальное удержание и постоянную инфильтрационную способность, потому что их легко видеть на гиетограмме. Curve Number, Green-Ampt и распределённые модели детальнее.

Другие симуляторы в этой категории — или все 36.

Вся категория →

НовоеШкольные