5.3 روش SCS

این روش از این مشاهده شروع می شود که نقاط نمایانگر حجم جریان زمینی در بالای خطی با شیب واحد یافت می شوند. اگر نوع خاک و سایبان آن، API و مدت زمان بارندگی در نظر گرفته شود، ممکن است جریان زمینی استنباط شود. با شروع این سخنان، موکوس (Musy, 1998) رابطه ای را ارائه داد که پارامترها به صورت شاخص بیان می شوند.

برآوردهای زیر تعریف شده است:

• P - بارندگی کل
• Q - بارش موثر
• P-Q - تلفات اضافی، یعنی بارش نفوذی پس از شروع سرریز
• S - حداکثر تلفات احتمالی
• I_a - ضررهای اولیه

نمایش گرافیکی این متغیرها در شکل 18.3 نشان داده شده است که در آن مقدار مشخص شده با شدت i نشان دهنده هر یک از برآوردهای فوق الذکر است.

این فرضیه ثابت می شود که مجموع منحنی های نشان دهنده بارش تجمعی و آنهایی که نمایانگر نفوذ تجمعی هستند ثابت است. بنابراین منحنی های نشان داده شده در شکل 18.3 به طور قرینه با توجه به موازی آبسیسا عبور می کنند از نقطه O مشخص شده در شکل 18.3 قرار می گیرند.

شکل 15.3 روش SCS

با استفاده از قوانین هندسه ابتدایی در مورد مثلث های مشابه، رابطه زیر ممکن است نوشته شود:

بارش موثر از معادله حاضر به صورت زیر بیان می شود:

با معرفی ضررهای اولیه I_a اصطلاح P به P-I_a تبدیل می شود و معادله قبلی می شود:

پس از انجام بسیاری از تجزیه و تحلیل ها، خدمات حفاظت از خاک یک رابطه تجربی ارائه داده است که تلفات اولیه Ia را با حداکثر تلفات بالقوه متصل می کند:

سرانجام، بیان بارندگی موثر توسط:

 اگر P> 0.2S باشد

به منظور استاندارد سازی منحنی های نشان دهنده عملکرد بارشی موثر بارندگی، SCS یک پارامتر غیر ابعادی به نام "شماره منحنی" که با CN مشخص می شود را معرفی کرد، به طوری که CN بین 0 تا 100. این پارامتر گزارش شده در واحدهای متریک به صورت زیر بیان می شود:

مطابق با شرایط پیشین رطوبت خاک:

1. شرایط عادی: 

2. شرایط خشک: 

3. شرایط مرطوب: 

سرانجام SCS روابط بین برآورد عدد منحنی و نوع کاربری زمین را برقرار کرد. در جدول 3.4، مقادیر CN برای شرایط طبیعی رطوبت خاک (CN (II و برای تلفات اولیه I_a = 0,2.S آورده شده است.

بر اساس معادلات ایجاد شده قبلی، می توان بیان نفوذ تجمعی را بدست آورد. نفوذ تجمعی F به صورت زیر نوشته می شود:

با جایگزینی این معادله بدست می آید:

جدول 4.3 مقادیر CN برای شرایط عادی رطوبت خاک (Chow, 1988).

Land cover	Categories of soil
	A	B	C	D
Cultivated, well maintained soil	72	81	88	91
Cultivated, bad maintained soil	62	71	78	81
Pasture in good conditions	68	79	86	89
Pasture in bad conditions	39	61	74	80
Prairie	30	58	71	78
Low dense forest	30	58	71	78
High dense forest	25	55	70	71
Parks, sport terrain, cemetery covered with grass - More than 75% herbal terrain Parks, sport terrain, cemetery covered with grass - 50-75% herbal terrain	39 49	61 69	74 79	80 84
Commercial zones (85% impermeable areas)	89	92	94	95
Industrial zones (72% impermeable areas)	81	88	91	92
Residential areas: Portion of impermeable area: - 65% Residential areas: Portion of impermeable area: - 38% Residential areas: Portion of impermeable area: - 30% Residential areas: Portion of impermeable area: - 25% Residential areas: Portion of impermeable area: - 20%	77 61 57 54 51	85 75 72 70 68	90 83 81 80 79	91 87 86 85 84
Parking, roofs	98	98	98	98
Roads - Asphalt cover Roads - Gravel cover Roads - Bad state cover	98 76 71	98 85 82	98 89 87	98 91 89

در معادله حاضر اجزای S و I_a ثابت هستند در حالیکه تخمین P و F به زمان t بستگی دارد. از این رو می توان سرعت استخراج (i(t را با استخراج معادله فوق الذکر با زمان بدست آورد، بنابراین:

این تابع نفوذ به صورت گرافیکی در شکل 16.3 در صورت شدت بارندگی ثابت نشان داده شده است

شکل 16.3 شدت عملکرد نرخ نفوذ مدت زمان.

یک روش جالب برای استفاده از روش SCS پیوند دادن متغیر S داده شده توسط شاخص CN با API شاخص بارش پیشین است.

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح