analiza viiturilor

I.N.H.G.A. - BucureştiI.N.H.G.A. - BucureştiI.N.H.G.A. - BucureştiI.N.H.G.A. - Bucureşti

CAVIS

PROGRAMUL CAVIS PENTRU DETERMINAREA CARACTERISTICILOR

UNDELOR DE VIITURĂ SINGULARE

Ciprian CORBUŞ

Institutul Naţional de Hidrologie şi Gospodărire a Apelor


CAVIS

SCOPUL LUCRARII

Prezentarea programului CAVIS care permite determinarea elementelor caracteristice ale undelor de viitură singulare, propriu-zise sau obţinute prin separarea lor din cadrul viiturilor complexe.


CAVIS CARACTERISTICILE UNDELOR DE VIITURĂ

SINGULARE

QmaxV (m3/s) - debitul maxim al scurgerii directe;

Qmax (m3/s) - debitul maxim al viiturii;Tc (ore) - durata de creştere a viiturii;Td (ore) - durata de descreştere a viiturii;Tt (ore) - durata totală a viiturii;

Qbi (m3/s) - debitul de bază iniţial al viiturii;

Qbf (m3/s) - debitul de bază final al viiturii;



SINGULARE

WcV (mil. m3) - volumul de creştere al scurgerii directe;

Wc (mil. m3) - volumul de creştere al viiturii;

WdV (mil. m3) - volumul de descreştere al scurgerii directe;Wd (mil. m3) - volumul de descreştere al viiturii;WtV (mil. m3) - volumul total al scurgerii directe, calculat cu relaţia: WtV = WcV + WdVWt (mil. m3) - volumul total al viiturii, calculat cu relaţia: Wt = Wc + Wd



SINGULARE

GammaV - coeficientul de formă al hidrografului scurgerii directe, egal cu raportul dintre suprafaţa hidrografului şi dreptunghiul circumscris acestuia, calculat cu relaţia: GammaV = WtV / (QmaxV • Tt)Gamma - coeficientul de formă al viiturii, calculat cu relaţia: Gamma = Wt / (Qmax • Tt)



SINGULARE

HsV (mm) - stratul scurs (stratul echivalent al volumului scurs) al scurgerii directe, care reprezintă grosimea stratului de apă rezultat prin repartizarea uniformă a volumului scurgerii directe pe întreaga suprafaţă (S) a bazinului hidrografic, calculat cu relaţia: HsV = WtV / SHs (mm) - stratul scurs al viiturii, calculat cu relaţia: Hs = Wt / S


CAVIS MODELELE DE DETERMINARE A

DEBITULUI DE BAZĂ

Prin scurgere hidrologică de bază se înţelege aportul de apă al formaţiunilor hidrologice subterane, aport care se suprapune peste scurgerea directă generată de precipitaţiile efective.

Determinarea scurgerii de apă subterană în cazul cursurilor de apă mari necesită folosirea procedeelor globale, cum este acela al separării de scurgerea directă.

Considerând hidrograful viiturii singulare, principiul separării scurgerii de bază de cea directă constă în trasarea, oarecum arbitrară, a unei linii în prelungirea ramurii iniţiale a hidrografului, care să delimiteze cele două scurgeri.

Trasarea liniei de separaţie este condiţionată de situaţiile în care nivelul afluxului subteran ajunge deasupra sau sub nivelul curentului din albia râului.


CAVIS MODELELE DE DETERMINARE A

DEBITULUI DE BAZĂ(1) Modelul constant (2) Modelul cu pantă constantă (3) Modelul concav

(4) Modelul recursiv (5) Modelul generalizat

QbitQb )(

QbcttQbtQb )()(

] ,( ,)(

] ,[ ,)()(

QbfTimeQmaxTimetQbcttQb

QmaxTimeQbiTimetQbdttQbtQb

)()1()()( ttQbAtQAtQb

] ,( ,)(

] ,( ,)(

] ,[ ,)(

)(

QbfTimeQbmaxTimetQbdttQb

QbmaxTimeQbminTimetQbcttQb

QbminTimeQbiTimetQbdttQb

tQbQ(t), Qb(t) reprezintă debitul şi respectiv debitul de bază al viiturii la momentul t; Qbmin, Qbmax – pragul minim şi respectiv maxim de variaţie a debitului de bază; QmaxTime, QbiTime, QbfTime, QbminTime, QbmaxTime – timpul corespunzător valorilor Qmax, Qbi, Qbf, Qbmin şi Qbmax; ∆Qbc, ∆Qbd – gradientul de creştere şi de descreştere al debitului de bază; A – un coeficient; ∆t – pasul de timp.


CAVIS SEPARAREA VIITURILOR SINGULARE DIN

CADRUL VIITURILOR COMPLEXE

Pentru separarea viiturilor singulare din cadrul viiturilor complexe se utilizează o relaţie exponenţială, atât pentru ramura de creştere cât şi pentru cea de descreştere, care exprimă alimentarea şi respectiv epuizarea rezervei de apă din bazinul hidrografic.

Pentru ramura de creştere se utilizează relaţia:

unde: Ac reprezintă puterea funcţiei exponenţiale de bază e (numărul lui Euler având valoarea aproximativă e = 2,71828).Pentru ramura de descreştere se utilizează relaţia:

unde: (-Ad) reprezintă puterea funcţiei exponenţiale de bază e.

AcettQtQb )()(

AdettQtQb )()(


CAVIS MOD DE UTILIZARE. APLICAŢIE

Realizat la Institutul Naţional de Hidrologie şi Gospodărire a Apelor, programul CAVIS este o aplicaţie Windows, care are două module principale:

modului de gestiune a datelor de intrare;modulul de calcul a elementelor caracteristice ale undelor de viitură singulare;

Primul modul gestionează fişierele cu date de intrare, de tip ASCII, având terminaţia *.cavt. Opţiunile disponibile sunt: „New” – crearea unui fişier nou; „Open” – căutarea şi deschiderea unor fişiere create anterior; „Save” – salvarea fişierului păstrând acelaşi nume; „Save As” – salvarea fişierului cu posibilitatea de modificare a numelui acestuia.

Al doilea modul al programului CAVIS permite determinarea elementelor caracteristice ale undelor de viitură singulare şi se lansează în execuţie prin selectarea opţiunii „Calculate”. Rezultatele obţinute se prezintă pe panoul „Results” la care programul basculează în mod automat.



Interfaţa programului CAVIS pentru introducerea datelor de intrare într-un fişier nou



Interfaţa programului CAVIS pentru datele de intrare preluate dintr-un fişier creat anterior



Elementele caracteristice ale viiturii din 5 – 10 septembrie 1968 calculate cu modelul CAVIS luând în considerare modelul constant de calcul al debitului

de bază şi opţiunea de separare a viiturii singulare



Elementele caracteristice ale viiturii din 5 – 10 septembrie 1968 calculate cu modelul CAVIS luând în considerare modelul cu pantă constantă de calcul al

debitului de bază şi opţiunea de separare a viiturii singulare



Elementele caracteristice ale viiturii din 5 – 10 septembrie 1968 calculate cu modelul CAVIS luând în considerare modelul concav de calcul al debitului de

bază şi opţiunea de separare a viiturii singulare



Elementele caracteristice ale viiturii din 5 – 10 septembrie 1968 calculate cu modelul CAVIS luând în considerare modelul recursiv de calcul al debitului

de bază şi opţiunea de separare a viiturii singulare



Elementele caracteristice ale viiturii din 5 – 10 septembrie 1968 calculate cu modelul CAVIS luând în considerare modelul generalizat de calcul al

debitului de bază şi opţiunea de separare a viiturii singulare


CAVIS

CONCLUZII

Testările efectuate cu programului CAVIS au scos în evidenţă avantajele acestuia şi anume:

uşor de utilizat, datorită interfeţei Windows;posibilitatea de import/export a datelor de intrare din/în aplicaţia Excel;interpolarea la pas de timp constant a hidrografelor de debit;posibilitatea alegerii tipului de model de calcul a debitului de bază;posibilitatea de separare a viiturilor singulare din cadrul viiturilor complexe;prezentarea grafică sugestivă care permite luarea rapidă a deciziilor;posibilitatea de export a graficelor într-un program specializat de grafică;portabilitatea programului, scris pe platforma .NET Framework, pe oricare sistem de operare pe care platforma este instalată.

analiza viiturilor

Documents