Z0124 Terénní cvičení z meteorologie, klimatologie a hydrologie
Obsah
 Jednotkový hydrogram
 Metoda SCS-CN
Jednotkový hydrogram
 Založena na simulaci odezvy povodí na srážkovou
událost s užitím hlavních parametrů
 Metoda vhodná pouze pro menší povodí
 Základní pravidla:
1. Doba a časovo-prostorové rozložení deště
2. Princip podobnosti (proporcionality
3. Princip superpozice
1.
 Deště stejné doby trvání a různých intenzit
(předpoklad rovnoměrného časového i prostorového
rozložení srážek)
=> hydrogramů o stejné časové základně
 Předpoklad odtoku z celého povodí
2.
 Princip podobnosti (proporcionality) -. Vyjádřitelný
matematicky:
𝑄1,𝑡
𝑄2,𝑡
=
𝑊1,𝑡
𝑊2,𝑡
=
𝑊1
𝑊2
Q1,t, Q2,t … průtok v místě 1 a 2 ve stejný čas t [m3.s-1]
W1,t, W2,t … objemy částí hydrogramů za dobu t (po pořadnice
hydrogramu Q1,t, Q2,t) [m3]
W1, W2… celkové objemy hydrogramů přímého odtoku [m3]
3.
 Princip superpozice – déšť libovolné délky trvání lze
transformovat do hydrogramu postupným sčítáním příslušných
jednotkových hydrogramů odpovídajících jednotkovému
efektivnímu dešti
 Postupným sčítáním vzniká tzv. S-křivka – schopná popsat déšť o
libovolné době trvání
 Pro povodí protáhlá a deště s nerovnoměrným rozdělením lze
aplikovat tzv. konvoluční integrál jednotkového integrálu =>
získána semidistribuovaná metoda (částečné rozdělení)
 => déšť lze rozdělit na řadu dešťů
Problém
 Hlavní problém metody = předpoklad linearity srážkoodtokového
procesu…
 Různé modifikace metody jednotkového hydrogramu.
SCS-CN
 Výpočet odtoku při srážko-odtokové události v malých
povodích
 Vyvinula Soil Conservation Service USA
 Srážková událost je rozdělená na počáteční retenci a
efektivní déšť
 CN křivka vyjadřuje vlastnosti povodí z hlediska
půdních poměrů, land use a předchozích vláhových
poměrů
SCS-CN
 Platí vztah:
 F… skutečná retence (už dochází k odtoku)
 S… maximální retence
 R… výška odtoku
 Ia… počáteční retence (ještě nedochází k odtoku)
Všechny veličiny – délkový rozměr [mm]!
SCS-CN
 Skutečná ztráta (retence):
P… výška srážek [mm]
 Dosazením a upravením předchozí rovnice:
SCS-CN
 Doporučuje se uvažovat počáteční retenci jako 1/5
maximální potenciální retence
Ia = 0,2.S
 Dosazením a upravením:
SCS-CN
 Maximální potenciální retence S je dána číslem CN
křivky
 Číslo CN teoreticky nabývá hodnot 30-100, v našich
podmínkách zřídka nižší než 50, pro horská povodí
typu Bečva, Olše až 60-75
SCS-CN
 Číslo CN je dáno:
 Hydrologickou skupinou půd – podle hydraulických
vlastností půd kategorie A až D
 Land use – vegetace, způsob obdělávání pozemků
 Předchozími vláhovými podmínkami AMC – podle
angl. Antecedent moisture conditions
 Normální vláhové poměry AMCII
 Předchozí období suché AMCI
 Předchozí období vlhké AMCIII
SCS-CN
SCS-CN
 Hydrologická skupina půd – podle BPEJ (v katastrální
mapě
SCS-CN
 Přepočet pro CNI a CNIII
SCS-CN
SCS-CN
SCS-CN