S 'Hydrograph: Construção e Uso (Com Diagrama)

Leia este artigo para aprender sobre a construção e uso do 'S' Hydrograph!

Construção do Hidrógrafo 'S':

O método de superposição simples é aplicável somente quando outra duração é múltiplo integral da duração disponível do hidrograma unitário. No entanto, muitas vezes torna-se necessário gerar um hidrograma unitário de outra duração que não seja múltiplo integral da duração disponível. Em tais casos, torna-se necessário desenvolver um método geral baseado no princípio da superposição. Tal método foi desenvolvido por hidrologistas, que é chamado de método hidrográfico 'S'.

Um hidrograma 'S' nada mais é do que um hidrograma gerado por uma chuva efetiva contínua ocorrendo em uma taxa uniforme por um período indefinido. Ele é chamado de hidrograma 'S' porque a forma do hidrograma sai como o alfabeto 'S', embora ligeiramente deformado. A Figura 4.13 mostra um hidrograma típico de 'S'.

Fig 4.13. Construção do hidrograma 'S'

A partir do conhecimento do processo chuva-vazão, pode-se visualizar que, uma vez que a precipitação está ocorrendo em uma taxa uniforme, indefinidamente, um estágio chegará a partir de quando a taxa de escoamento direto será igual à taxa efetiva de chuva. Tal ponto é chamado de ponto de equilíbrio. A partir do momento de equilíbrio, a ordenada do hidrograma é igual à taxa de precipitação efetiva e a curva hidrográfica traça uma linha horizontal paralela ao eixo X.

Seguindo a teoria hidrográfica unitária quando chuvas efetivas ocorrem a uma taxa uniforme continuamente por período indefinido, a linha horizontal pode ser dividida em várias durações iguais de magnitude conveniente, de modo que a precipitação efetiva nessa duração totalize até 1 cm. Em outras palavras, dá uma duração hidrográfica unitária específica. Agora, se a mesma unidade hidrográfica for plotada sucessivamente com o deslocamento igual à duração da unidade e as ordenadas sobrepostas forem somadas, obtemos as ordenadas do hidrograma 'S'.

Nesta fase, é necessário saber quantas vezes o hidrograma unitário deve ser plotado sucessivamente. Como regra geral, o hidrograma unitário pode ser adicionado aos tempos de titulação com deslocamento igual à duração unitária do hidrograma unitário.

Onde

T é a base de tempo do hidrograma unitário;

E t é a duração unitária do hidrograma unitário.

A ordenada do hidrograma 'S' no estágio de equilíbrio tem o valor máximo porque após este ponto a ordenada tem o mesmo valor que é igual à taxa de precipitação efetiva.

O valor da ordenada máxima do hidrograma 'S' (digamos Q) no estágio de equilíbrio pode ser calculado da seguinte maneira:

Sabemos que a taxa de escoamento direto, que também é igual à taxa de chuva efetiva, é tal que o escoamento de 1 cm ocorre em unidade de duração 't'.

Onde A é a área da bacia de drenagem no km ² ;

e t é a duração unitária do hidrograma unitário em horas.

Agora, desde que 1 cm de escoamento direto ou chuvas efetivas ocorrem em t, as horas iluminadas dão intensidade de chuvas efetivas.

Se a intensidade da chuva efetiva em cm / h for denotada por

Q _e = 2, 78 AI cumec

Uso do Hidrógrafo 'S':

O hidrograma ST fornece um método conveniente de derivar um hidrograma unitário de qualquer duração a partir da duração disponível e pode ser longo ou de curta duração, integral ou múltiplo fracional da duração do hidrograma unitário disponível.

O exemplo a seguir torna o procedimento de derivação de 'S' hidrográfico claro:

Problema:

As ordenadas de um hidrograma unitário de 4 horas são dadas abaixo. Usando o princípio da superposição construa um hidrograma 'S' e calcule a descarga no estágio de equilíbrio e o tempo de sua ocorrência desde o início do escoamento direto.

Solução:

O hidrograma 'S' pode ser obtido organizando as 4 horas. hidrogramas unitários sucessivamente com deslocamento de 4 horas e adicionando as sobreposições. O número de vezes que a adição de hidrograma unitário requerida é dada pela razão Tit. A partir dos dados fornecidos T = 24 horas. e t = 4 horas. Desde T / t = 6; O hidrograma unitário precisa ser plotado em pelo menos 6 vezes, conforme mostrado na Tabela 4.9 e na Figura 4.13.