03.06.2013 Views

OBORINA - Građevinski fakultet - Sveučilište u Zagrebu

OBORINA - Građevinski fakultet - Sveučilište u Zagrebu

OBORINA - Građevinski fakultet - Sveučilište u Zagrebu

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

ZIMSKI SEMESTAR AKADEMSKE GODINE 2012./2013.<br />

VODITELJI KOLEGIJA:<br />

prof.dr. sc. Neven Kuspilić<br />

prof.dr. sc. Živko Vuković<br />

Asistenti:<br />

dr. sc. Duška Kunštek<br />

Asist. Kristina Potočki


Izvedbeni plan kolegija:<br />

1. Satnica izvođenja nastave 30 + 30<br />

2. Opterećenje 2 + 2 (6 ECTS )<br />

3. Praćenje nastave i obavijesti na<br />

web-u: http://www.grad.unizg.hr/predmet/hid2_a<br />

4. Oblici nastave predavanja, vježbe (izrada studentskog zadatka)<br />

5. Polaganje ispita izrada studentskog zadatka na vježbama kolokvira<br />

se usmeno i predstavlja ocjenu pismenog dijela<br />

ispita. Usmeni dio ispita predstavlja provjeru<br />

znanja iz teorijskog dijela kolegija.<br />

6. Način polaganja ispita pismeni i usmeni<br />

7. Ispitni termini prema planu ispitnih rokova<br />

8. Konzultacije utorkom od 12 – 13 h, u kabinetu dr.sc. Duške<br />

Kunštek


Izvedbeni plan kolegija:<br />

Redni broj<br />

predavanja<br />

1.<br />

2.<br />

Nastavna jedinica<br />

Analiza podataka o oborinama, prostorne i vremenske promjene intenziteta oborina. Određivanje<br />

reprezentativnog skupa oborinskih podataka. Izrada ITP krivulja (Intenzitet, Trajanje,<br />

Ponavljanje).<br />

Hidrološki procesi na kopnu, određivanje intercepcije i evapotranspiracije, procjeđivanje u tlo i<br />

površinsko tečenje vode.<br />

3. Podzemna voda, vlažnost tla, zasićena i ne zasićena zona, poljski kapacitet tla, vlažnost uvenuća.<br />

4.<br />

5.<br />

6.<br />

Mjerenje razine podzemne vode. Identifikacija i tipovi vodonosnika. Propustljivost i<br />

transmisivnost vodonosnika, Darcy-ev zakon filtracije.<br />

Povezanost podzemne i površinske vode. Bazno i direktno otjecanje, odvajanje i prikaz baznog i<br />

direktnog otjecanja na hidrogramu.<br />

Metode određivanja direktnog otjecanja, metoda jediničnog hidrograma, sintetički jedinični<br />

hidrogrami, trenutni jedinični hidrogram. Izokrone otjecanja, metoda izokrona.<br />

7.<br />

Vrijeme koncentracije direktnog otjecanja sa sliva i vrijeme podizanja hidrograma ovisno o<br />

trajanju kiše.<br />

8. S-hidrogram. Tvorba T-satnog jediničnog hidrograma.<br />

9.<br />

10.<br />

11.<br />

Srebrenovićeva metoda. Gavrilovićeva metoda. Ostale parametarske metode za proračun<br />

direktnog otjecanja.<br />

Tvorba prognoziranog hidrograma različitih vjerojatnosti pojavljivanja pomoću jediničnog<br />

hidrograma.<br />

SCS metoda (Soil Conservation Service). SCS-jedinični hidrogram. Redukcija vrha hidrograma od<br />

olujnih kiša koje traju kraće od vremena koncentracije otjecanja.<br />

12. Retencijska i retardacijska svojstva sliva. Metoda linearnog rezervoara.<br />

13. Hidrološka modeliranja, teorijski, konceptualni i sustavni modeli.<br />

14. Višekriterijska analiza, optimizacijski procesi.<br />

15. Primjena GIS tehnologije u hidrologiji.


Operativni plan nastave kolegija i obaveze studenata:<br />

1. Sve obavijesti o predmetu pratite tijekom semestra na web-u:<br />

http://www.grad.unizg.hr/predmet/hid_a<br />

2. PREDAVANJA: Predavanja se održavaju<br />

- ponedjeljkom od 11 do 13 sati u dvorani 217<br />

Pohađanje predavanja je obavezno prema Statutu<br />

(minimalno 75% predavanja).<br />

Ponavljači koji su stekli potpis u prethodnoj<br />

akademskoj godini, nisu obavezni ponovno<br />

pohađati nastavu.<br />

Materijali za praćenje nastave (koncepcija<br />

predavanja) objavljeni na web-stranici predmeta.<br />

U slučaju nejasnoća i dodatnih pitanja<br />

studenti se mogu javiti se asistentima


Literatura:<br />

1. INŽENJERSKA HIDROLOGIJA, Husno Hrelja, Univerzitet u Sarajevu - <strong>Građevinski</strong><br />

<strong>fakultet</strong>, Sarajevo 2007.,<br />

2. HIDROLOGIJA, prof.dr.sc. Ranko Žugaj, <strong>Sveučilište</strong> u <strong>Zagrebu</strong> – Rudarsko-geološkonaftni<br />

<strong>fakultet</strong>, Zagreb 2000.,<br />

3. HIDROLOGIJA – KROZ TEORIJU I PRAKSU, Stevan Prohaska, Vesna Ristić,<br />

Univerzitet u Beogradu – Rudarsko-geološki <strong>fakultet</strong>, Beograd 2002.<br />

4. OSNOVE HIDROTEHNIKE – prvi dio – prva knjiga, prof.dr.sc. Živko Vuković,<br />

<strong>Sveučilište</strong> u <strong>Zagrebu</strong> <strong>Građevinski</strong> <strong>fakultet</strong>, Zagreb 1996.<br />

5. PRIMIJENJENA HIDROLOGIJA, prof.dr.sc. Dionis Srebrenović, Tehnička knjiga<br />

Zagreb 1986.<br />

6. OSNOVE HIDROLOGIJE, Mr.sc. Eugen Čavlek, Geodetski <strong>fakultet</strong> Zagreb 1992.<br />

7. OBORINE, GLAVNA ULAZNA VELIČINA U HIDROLOŠKI CIKLUS, prof.dr.sc.<br />

Ognjen Bonacci, Split1994.<br />

8. BOOK OF APPLIED HYDROLOGY, VEN TE CHOW, Mc Graw-Hill Book<br />

Company, INC New York, Toronto, London.


OBORINE – ULAZ U HIDROLOŠKI SUSTAV<br />

Podaci o oborinama<br />

kod projektiranja kanalizacijskih sustava, sustava za zaštitu od poplava, odvodnje<br />

s prometnica, sustava za odvodnju sa poljoprivrednih površina; i kod drugih<br />

vodoprivrednih analiza i ocjena potreba za vodom<br />

Oborine kao ulaz – mogu biti u obliku:<br />

• povijesni podaci opaženih oborina<br />

• oborine u obliku familija krivulja intenzitet-trajanje-povratni period<br />

• projektni pljuskovi<br />

• generirane serije oborina


<strong>OBORINA</strong><br />

Oborina: bilo koji oblik kondenzirane i/ili sublimirane vodene pare iz zraka koji se<br />

pojavi na površini Zemlje u tekućem ili krutom stanju.<br />

Oboriva voda (OV) - precipitable water:<br />

- ukupna količina vode [mm] iznad nekog područja;<br />

- postoji proporcionalan odnos između stvarno palih oborina i oborive vode<br />

Mogu se formirati neposredno na Zemljinoj površini (rosa, mraz, inje, poledica), te se<br />

stoga nazivaju horizontlnim oborinama; ili u oblacima, iz kojih padaju na Zemlju (kiša,<br />

snijeg, sugradica, grad, tuča), zbog čega ih nazivamo vertikalne oborine.<br />

Pod ukupnim oborinama za određeno razdoblje (dan, mjesec, sezona ili godina)<br />

podrazumijeva se visina kiše, u [mm] vodnog stupca, i visina snijega izražena kao<br />

ekvivalent vode [mm].<br />

Kiša učestvuje u procesu otjecanja neposredno po pristijeću na tlo, dok je snijeg vodena<br />

zaliha koja postepeno ulazi u hidrološki ciklus, kada temperatura prelazi 0ºC. Radi toga<br />

kiša uglavnom predstavlja mjerodavni tip oborina<br />

Za inženjersku praksu od primarnog su interesa oborine jakih intenziteta.


<strong>OBORINA</strong><br />

Vrste oborina<br />

o Kiša - kapi s promjerom većim od 0.5 mm<br />

o Rosulja – oborina u tekućem stanju čije su kapljice manje od 0,5 mm u promjeru,<br />

lebde u zraku, padaju iz stratusa<br />

o Snijeg - od temperature oko -12°C vodena para se kondenzira direktno u sitne ledene<br />

kristaliće (t.zv. resublimacija), koji se tada vežu u sniježne pahuljice<br />

o Solika - zrnca leda nepravilnog oblika veličine 2 - 5 mm, sadrže zrak a mogu nastati<br />

zbog snažnih vjetrova u hladnoj fronti<br />

o Tuča - smrznute kapi kiše promjera većeg od 5 mm, nastaju od jednog kristala leda<br />

kao jezgre i oko nje više slojeva smrznutih ljuski koje nastaju kad se olujni oblaci<br />

sretnu sa snažnim okomitim strujama zraka, pa se višekratno stvara oko njih sloj vode<br />

koji se zatim smrzne<br />

o Rosa - vodena para, koja se noću kondenzira na bilju ili predmetima u sitne kapljice<br />

o Inje - vodena para, koja se zaledi na biljkama ili predmetima<br />

Oblik (veličina oborina i agregatno stanje)<br />

o molekula vodene pare 10µm<br />

o kapljica vode u početku kondenzacije 5 - 100µm<br />

o sitne kapi kiše 100 – 500 µm<br />

o obične kapi kiše 500 – 5000 µm<br />

o tvorevine sa snježnom strukturom i ledenom korom imaju puno veće dimenzije


Da bi došlo do formiranja oborina, moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti:<br />

• mora postojati dovoljan izvor vodene pare, kao posljedica isparavanja<br />

• zrak sa vodenom parom se mora ohladiti do točke kondenzacije, odnosno sublimacije<br />

(prelazak vodene pare u u tekuće, odnosno kruto stanje, kao posljedica dinamičkog hlađenja<br />

•Prisustvo kondenzacijskih jezgri (čvrstih čestica)- Vodena para se kondenzira u kapljice<br />

vode ili čestice leda: Higroskopske čestice (npr. oceanska sol) i Nehigroskopske čestice (npr.<br />

prašina, čestice dima, pepeo)


<strong>OBORINA</strong><br />

Podjela oborina s obzirom na veličinu kapi i intenzitet kiše:<br />

• sipeća kiša (sitna kiša slabog intenziteta do 1 mm/h)<br />

• frontalna kiša (malobrojne kapi Ø preko 0.5 mm, brzina 2-5 m/s, intenzitet 10-15 mm/h)<br />

• pljuskovi (intenzivne oborine trajanja do 1 h,Ø preko 3 mm, intenzitet od 15-100 mm/h)<br />

• snažni pljuskovi: brzina kapi kiše veća od 10 m/s<br />

• olujni pljuskovi: kad brzina kapi kiše prijeđe 21 m/s<br />

Analiza količina oborine<br />

za veljaču 2012. godine<br />

koje su izražene u %<br />

višegodišnjeg prosjeka<br />

(1961.-1990.) pokazuje da<br />

su količine oborine u<br />

cijeloj Hrvatskoj bile<br />

većinom ispod prosjeka,<br />

izuzevši neke postaje u<br />

kontinentalnom dijelu<br />

Hrvatske (Karlovac, Sisak,<br />

Slavonski Brod i Osijek),<br />

te Dubrovnik, Hvar,<br />

Lastovo i Vis na Jadranu.<br />

Odstupanja su u rasponu<br />

od 12 % u Šibeniku (7.5<br />

mm) do 229 % u Komiži<br />

(192.6 mm).


<strong>OBORINA</strong> - mjerenje<br />

Prema kontinuitetu mjerenja:<br />

o Stacionarna (instrument stalno na<br />

istom mjesti),i<br />

o Ekspedicijska (opažanje snijega,<br />

sezonski, kao i na brodovima u pokretu)<br />

Prema zahvaćenoj površini:<br />

o u točci (stacionarna) i<br />

o na površini (radarima i satelitima).<br />

S obziron na prostornu neravnomjernost<br />

oborina, propisuje se minimalna gustoća mreže<br />

kišomjernih stanica. Prema uputama Svjetske meteorološke organizacije (World<br />

Meteorological Organization – WMO), potrebno je postaviti barem jednu stanicu:<br />

o u ravničarskim područjima na svakih 600 do 900 km 2 ,<br />

o u planinskim područjima na svakih 100 do 250 km 2 , i<br />

o u planinskim područjima s vrlo gustom riječnom mrežom i na otocima na svakih 25 do<br />

100 km 2<br />

Kišomjeri – uređaji za mjerenje tzv. dnevnih oborina, tj onih oborina koje su pale u 24 sata,<br />

proteklim između dva redovna dnevna očitanja, izraženih u visini vodnog stupca u [mm]:<br />

o pluviometri ili ombrometri<br />

o pluviografi ili ombrografi (automatski registratori).


<strong>OBORINA</strong> - mjerenje<br />

Pluviometri (ombrometri) – oborine se mjere pojedinačnim očitavanjem,<br />

registrirajući dnevnu oborinu. Redovna očitanja se provode svakodnevno u 7.00<br />

h, i to je podatak o oborini u posljednja 24 sata. Nazivamo ih općenito<br />

kišomjeri,<br />

Hellmannov tip kišomjera - standardni instrument - najčešće je u upotrebi;<br />

Pluviometri mjere dnevnu oborinu (24 h);<br />

Redovno očitavanje u Hrvatskoj vrši se svaki dan u 7 h<br />

Na glavnim meteorološkim postajama mjerenja se vrše u 1, 7, 13 i 19 h.<br />

Postavljanje kišomjera<br />

-Na 1m visine od tla<br />

-Najmanje 1m udaljeno od svih<br />

predmeta<br />

- iznad kišomjera mora biti otvoreno u<br />

svim smjerovima


Pluviometri mjere dnevnu oborinu (24 h);<br />

redovno očitavanje u Hrvatskoj vrši se svaki dan u 7 h<br />

na glavnim meteorološkim postajama mjerenja se vrše u l, 7, 13 i<br />

19 h.<br />

Totalizatori - služe za sakupljanje oborina u dužem<br />

vremenskom razdoblju.<br />

vrste ombrografa:<br />

- s plovkom;<br />

- s posudom za prevrtanje (tipping bucket);<br />

- na principu vage (nifograf).<br />

- kišomjer sa digitalnim zapisom (data logger)<br />

nove tehnologije: radari, sateliti.<br />

intenziteti oborina: posebno važno za inž. praksu<br />

MJERENJE <strong>OBORINA</strong>


Radari - opažanje lokalnih gibanja<br />

oborinskih epizoda (predviđanje<br />

poplava na malim slivovima);<br />

- postoji statističko-proporcionalni<br />

odnos između intenziteta oborina i<br />

odbijenog signala od zrnaca leda ili<br />

tekućih kapljica oborina.<br />

Prema WMO (1971) mjerenje<br />

radarima na udaljenosti većoj od 45<br />

km daju rezultate čija točnost<br />

odgovara točnosti mjerenja sa jednim<br />

klasičnim kišomjerom na površini od<br />

200 do 600 km 2 .<br />

MJERENJE <strong>OBORINA</strong> POMOĆU RADARA


- Satelitima - kontinuirano praćenje kretanje<br />

oblačnih sustava i na bazi te informacije<br />

procjenjuje se moguća količinu oborina palu<br />

na neku površinu; (točnost procjene zavisi o<br />

mogućoj kalibraciji);<br />

- važno je za globalne procjene oborina<br />

(85 % površine Zemlje nije pokriveno s<br />

dovoljnim brojem mjernih uređaja);<br />

- princip rada: detekcija i pračenje valnih<br />

dužina vidljivog i toplinskog zračenja<br />

(infracrvenog),<br />

- Satelitska mjerenja oborina trebaju se<br />

koristiti zajedno sa radarskim i onim<br />

vršenim kišomjerima (kalibracija);<br />

- korištenje satelita za površine od oko 1000<br />

do 10000 km 2<br />

MJERENJE <strong>OBORINA</strong> POMOĆU SATELITA


GREŠKE MJERENJA <strong>OBORINA</strong><br />

- svako mjerenje opterećeno je slučajnom i (ponekad) sustavnim greškama;<br />

- sustavne greške moguće je definirati i dijelom otkloniti, a slučajne greške su<br />

neotuđivo svojstvo svakog mjerenja<br />

1. SLUČAJNE GREŠKE:<br />

- nastaju pod kombiniranim utjecajem mjernog instrumenta, metode mjerenja i<br />

pogreške opažača;<br />

- vezane su uz nepravilnost instrumenta i/ili loše rukovanje;<br />

- uzimaju u obzir isključivo statistički- za procjenu slučajne greške neophodno je<br />

raspolagati s većim brojem nezavisnih mjerenja;<br />

- na osnovu brojnih mjerenja kroz niz godina Golubev (1986) konstatira:<br />

slučajna greška za tekuće i mješovite oborine iznosi oko 10 % od ukupno palih<br />

oborina


2. SUSTAVNE GREŠKE:<br />

GREŠKE MJERENJA <strong>OBORINA</strong><br />

- sustavna greška pri mjerenju oborina uvijek nosi isti predznak;<br />

- oborine izmjerene pomoću standardnih instrumenata uvijek su manje od stvarno<br />

palih na površinu tla;<br />

uzroci sustavnih grešaka:<br />

- nagnut instrument;<br />

- kut padanja oborine i nagib terena;<br />

- aerodinamični efekt;<br />

- vlaženje unutrašnjih stjenki mjerne posude i posude za sakupljanje oborina;<br />

- isparavanja akumulirane vode iz posude za sakupljanje oborina<br />

- nemogućnost potpunog pražnjenja mjerne posude;<br />

- isprskavanja kapi oborine iz instrumenta;<br />

- otpuhivanje krutih oborina, primarno snijega sa instrumenta.


OBRADA PODATAKA O <strong>OBORINA</strong>MA<br />

Obrada podataka o oborinama može se razdvojiti u tri osnovne kategorije:<br />

A) Obrada oborina izmjerenih u jednoj točki (kišomjernoj stanici)<br />

B) Određivanje prostornih varijacija karakterističnih oborina na određenom<br />

slivnom području<br />

C) Tabeliranje izmjerenih podataka i rezultata njihove obrade u obliku koji je<br />

najpovoljniji za korištenje u praksi<br />

A) OBRADA <strong>OBORINA</strong> IZMJERENIH U JEDNOJ TOČKI (Kišomjernoj<br />

stanici):<br />

Ovisi o metodi mjerenja kiše :<br />

a) terminsko mjerenje<br />

• višegodišnji prosjeci (mj/ sez/god.) visina oborina<br />

b) kontinuirano mjerenje (ombrograf)<br />

• obrada podataka za kratke kiše jakog intenziteta (ITP) -<br />

primarna i sekundarna


OBRADA PODATAKA O <strong>OBORINA</strong>MA<br />

A) OBRADA <strong>OBORINA</strong> IZMJERENIH U JEDNOJ TOČKI (Kišomjernoj<br />

stanici):<br />

Godišnji i višegodišnji nizovi<br />

Višegodišnji raspored oborinay<br />

Unutargodišnji raspored oborina


ODREĐIVANJE PROSJEČNIH <strong>OBORINA</strong> NA POVRŠINI SLIVA<br />

B) ODREĐIVANJE PROSJEČNIH <strong>OBORINA</strong> NA POVRŠINI SLIVA<br />

Prostorna obrada mjernih podataka sa više kišomjernih stanica<br />

- najpoznatije metode:<br />

1. postupak aritmetičkih sredina:<br />

2. Thiessenovim postupak:<br />

3. Metoda izohijeta:<br />

1) postupak aritmetičkih sredina:<br />

Hsr = Σ Hi / N<br />

Gdje je:<br />

N - broj kišomjernih stanica<br />

Hi - visina oborine izmjerena na<br />

i-toj kišomjernoj stanici [mm]<br />

Hsr – prosječna oborina na slivu<br />

[mm]<br />

H1


ODREĐIVANJE PROSJEČNIH <strong>OBORINA</strong> NA POVRŠINI SLIVA<br />

2) Thiessenovim postupak :<br />

Hsr = Σ Hi Ai / A<br />

Ai/A – Thiessenov težinski koeficijent<br />

Hi - visina oborine izmjerena na i-toj<br />

kišomjernoj stanici [mm]<br />

A4<br />

H4


ODREĐIVANJE PROSJEČNIH <strong>OBORINA</strong> NA POVRŠINI SLIVA<br />

3) Postupak izohijeta:<br />

• Daje preciznije rezultate<br />

od prethodnih metoda<br />

• Mogu se uzeti u obzir<br />

orografske karakteristike<br />

sliva i karakteristike<br />

pljuskova<br />

• Podvarijante:<br />

• Metoda izohijeta sa<br />

subjektivnom<br />

interpolacijom<br />

• Metoda izohijeta sa<br />

linearnom<br />

interpolacijom<br />

Hsr = Σ [ 0.5 (Hi + Hi+1 ) · Ai ] / A


definiranje otjecanja - osnovni je<br />

inženjerski interes kod mnogih<br />

hidrotehničkih problema;<br />

INTENZITET, i (mm/min)- temeljni<br />

parametar kod analize otjecanja;<br />

određivanje mjerodavne jačine oborina:<br />

- na bazi podataka pojedinaćnih mjerenja<br />

(pluviometrima – ombrometrima -<br />

kišomjerima)<br />

- na bazi kontinuiranog mjerenja*<br />

(pluviografima - ombrografima)<br />

-Hijetogram<br />

Kontinuirani zapis ili stupčasti<br />

dijagram<br />

*na bazi ombrometarskih podataka - samo<br />

orijentacijske procjene mjerodavne jačine<br />

oborina.


PRIMARNA OBRADA OMBROGRAFSKIH PODATAKA<br />

S obzirom na nivo obrade OMBROGRAFSKIH podataka:<br />

primarna i sekundarna obrada<br />

1. PRIMARNA OBRADA:<br />

• dolazi se do podataka o intenzitetima (visinama) kiša trajanja 5, 10, 15,...<br />

60 min, 2, 3 sata, ...24 sata<br />

• Sastoji se u definiranju:<br />

Višegodišnjih srednjih (mjesečnih, sezonskih ili godišnjih) visina<br />

oborine jedne kišomjerne stanice,<br />

Višegodišnjih srednjih (mjesečnih, sezonskih ili godišnjih) visina<br />

oborine pale na sliv<br />

• susrećemo s dva problema:<br />

1) izbor donje granice kišnih intenziteta, i problem donje granice intenziteta<br />

(ne javlja se kada se formiraju statističke serije godišnjih maksimuma 10<br />

–minutnih, satnih, i dr... Intenziteta ili visina kiše)<br />

2) definiranje stvarnog trajanja kiše - način tretiranja prekida tokom pljuska<br />

• REZULTAT primarne obrade - pregled (tabela) visina kiša za razna<br />

trajanja pljuska


SEKUNDARNA OBRADA PODATAKA O <strong>OBORINA</strong>MA<br />

2. SEKUNDARNA OBRADA<br />

• podrazumijeva niz složenih obrada osnovnih podataka o<br />

oborinama(prvenstveno intenziteta kiše) za potrebe hidroloških analiza:<br />

Sastoje se od:<br />

• Proračuna osnovnih statističkih obrada serija pljuskova (jakih kiša) raznih<br />

trajanja, te definiranje tih serija<br />

• prilagođavanje krivulja razdiobe vjerojatnosti podacima serija pljuskova<br />

• definiranje familije ITP krivulja (intenzitet-trajanje-ponavljanje) :<br />

• 1. KORAK - formiranje statističke serije visina oborina (za odabrano<br />

trajanje)<br />

A) metoda godišnjih ekstrema<br />

B) metoda prekoračenja praga – bitna kod PP < 1 god (kanalizacijske<br />

mreže)<br />

• 2. KORAK - empirijska funkcija raspodjele vjerojatnosti (za odabrano<br />

trajanje)


SEKUNDARNA OBRADA PODATAKA O <strong>OBORINA</strong>MA<br />

• 3. KORAK – za odabrano trajanje izbor teorijske funkcija raspodjele<br />

vjerojatnosti koja najbolje aproksimira empirijsku raspodjelu (Npr.:<br />

Pearson-3 i Log-Pearson-3 raspodjele.)


SEKUNDARNA OBRADA PODATAKA O <strong>OBORINA</strong>MA<br />

• 4. KORAK – za odabrana trajanja metodom najmanjih kvadrata<br />

povezivanje u zavisnot trajanja istih vjerojatnosti (povratnih perioda)


<strong>OBORINA</strong> – Klimatske funkcije<br />

Analize i studije jakih kiša predstavljaju fundamentalnu podlogu hidroloških<br />

istraživanja. Osobito značajna, među spomenutim analizama, je funkcijska<br />

ovisnost trajanja kiše i njenih intenziteta ili takozvana “klimatska funkcija”.<br />

Sve te “klimatske funkcije” imaju neke zajedničke karakteristike koje ih opisuju:<br />

intenzitet kiše se umanjuje s porastom trajanja kiše<br />

Kiša koja formira vodni val na malim područjima - kritična kiša, neće<br />

vjerojatno biti maksimalnog intenziteta, nego onog koji odgovara trajanju kiše<br />

koje fenomen pojave vodnog vala izaziva. To trajanje je ovisno o vremenu<br />

koncentracije (vremenu koje je potrebno da elementarni volumen dođe iz<br />

najudaljenije točke na slivu do izlaznog ili mjernog profila) i o brojnim<br />

faktorima sliva.<br />

odnosi intenziteta kiše i njenog trajanja imaju regionalni karakter s<br />

određenim pripadnim klimatskim karakteristikama. Bilo kakve<br />

sveobuhvatnije forme su isključene.<br />

pomanjkanje probabilističke komponente već spomenutih odnosa i - t.


<strong>OBORINA</strong> – Klimatske funkcije<br />

Izraz koji opisuje kišne intenzitete u relaciji s trajanjem kiše t, godišnjim<br />

oborinama H i povratnim razdobljem T, izradio je prof.dr. D. Srebrenović:<br />

i<br />

<br />

1,<br />

111<br />

uz značenje oznaka:<br />

t – trajanje kiše [h]<br />

i – intenzitet kiše [mm/h]<br />

T – povratni period [god.]<br />

H – godišnje oborine [m]<br />

67, 84<br />

<br />

H <br />

t<br />

1 logT<br />

<br />

Ograničenja na metodu:<br />

0<br />

, 981<br />

<br />

<br />

<br />

0,<br />

843e<br />

0,<br />

1460<br />

log T<br />

• Napravljena je za područje Zagreba (Grič), na<br />

osnovi analiza 24, 48, 72 i 120 satnih kiša, s<br />

prosječnom veličinom godišnje oborine od 900 mm.<br />

• Primjena ove jednadžbe prihvatljiva za kiše trajanja<br />

većeg od 24 sata.<br />

• Kod kiša kraćih trajanja od 24 sata, jednadžba će<br />

davati pouzdanije rezultate, što je veličina godišnje<br />

oborine bliža veličini 900 mm.


Analiza intenziteta oborina je naročito značajna kod jakih kiša (trajanja od<br />

nekoliko minuta do nekoliko sati), gdje je krajnji cilj analize dobiti zavisnost<br />

intenzitet oborine – trajanje oborine – ponavljanje (povratno razdoblje)<br />

oborina, tj. takozvane ITP krivulje.<br />

ITP - funkcijska veza intenzitet - trajanje - ponavljanje :<br />

i = f (t0, PR) određuje se matematičko - statističkim postupcima (nužno je bar 10 do<br />

15 god. mjerenja)<br />

b c<br />

i a PR<br />

t0<br />

<strong>OBORINA</strong> – ITP krivulje<br />

i<br />

<br />

a PR<br />

t b<br />

a - parametar koji ovisi o hidrološkim prilikama<br />

obrađivanog područja i dimenzijama u kojima se<br />

izražava jačina oborina;<br />

b, c, d - parametri ovisni o klimatsko – hidrološkim<br />

prilikama obrađivanog područja;<br />

iznalaženje a, b, c i d, je primjenom računa<br />

vjerojatnosti uz primjenu metode minimuma kvadrata odstupanja.<br />

0<br />

i<br />

<br />

a P<br />

t<br />

d<br />

0<br />

b<br />

R<br />

i d<br />

0<br />

b<br />

a PR<br />

t c


ITP (PTP) KRIVULJE – REZULTAT SEKUNDARNE OBRADE


Definicija: količina i prihvaćena raspodjela oborine u vremenu na<br />

razmatranome slivnom području, što se koristi za određivanje projektne<br />

velike vode.<br />

Arnell (1982) daje slijedeću definiciju pljuska za projektiranje. '' To je<br />

oborina koja je razvijena za projektiranje specifičnih tipova objekata npr.<br />

odvodnih cijevi ili retencijskih bazena. Pljusak za projektiranje je vezan s<br />

povratnim periodom i vrijednošću otjecanja izazvanom istim pljuskom uz<br />

pretpostavku da oboje imaju isti povratni period. ''<br />

Pri projektiranju:<br />

PROJEKTNI PLJUSAK (ENG. DESIGN STORM)<br />

- odvodnih cijevi - zanima nas vrh hidrograma (maksimalna protoka)<br />

- retencijskih i akumulacijskih bazena - zanima nas i volumen hidrograma<br />

Projektni pljusak svojim karakteristikama mora:<br />

- izazvati najnepovoljnije, ali realno moguće otjecanje u slivu<br />

- imati bitne karakteristike povijesnih kiša<br />

- osigurati barem sličnost povratnog perioda otjecanja i oborine


PROJEKTNI PLJUSAK (ENG. DESIGN STORM)<br />

Hidrogrami otjecanja simulirani na konceptualnom slivu izazvani različitim<br />

smjerom kretanja oluje i različitim ulaznim blok oborinama.


Tipovi hijetograma projektne kiše:<br />

hijetogram dobiven koristeći jednu točku s ITP<br />

krivulje – pravokutnog oblika, trokutnog oblika<br />

(Yen i Chow) i linearno/eksponencijalni hietogrami<br />

Watta i suradnika .<br />

hijetogram dobiven koristeći više točaka s ITP<br />

krivulje – metoda naizmjeničnih blokova<br />

hijetogram baziran na cijeloj ITP krivuljI –<br />

Chicago, USACE<br />

standardizirani oblici dobiveni izravno iz<br />

podataka o oborinama – NERC-FSR, SCS, ISWS<br />

hijetogrami dobiveni simulacijom iz<br />

stohastičkih modela<br />

PROJEKTNA KIŠA<br />

Intenzitet kiše (mm/h)<br />

Intenzitet kiše (mm/h)<br />

Vrijeme (h)<br />

Yen i Chow (1980)<br />

Vrijeme (h)<br />

Watt et al. (1986)


PROJEKTNA KIŠA<br />

hijetogram dobiven koristeći jednu točku s ITP krivulje – pravokutnog<br />

oblika


Intenzitet kiše (mm/h)<br />

Keifer i Chu (1957)<br />

Vrijeme (h)<br />

PROJEKTNA KIŠA<br />

hijetogram baziran na cijeloj ITP krivulji<br />

Intenzitet kiše (mm/h)<br />

Vrijeme (h)<br />

USACE (2000)<br />

Keifera i Chua (1957) - poznate kao Chicago metoda, te USACE metoda (2000)


Intenzitet kiše (mm/h)<br />

Huff (1967)<br />

Vrijeme (h)<br />

standardizirani oblici dobiveni izravno iz podataka o oborinama – NERC-<br />

FSR, SCS, ISWS<br />

Huffa (1967) i SCS (1986)<br />

PROJEKTNA KIŠA<br />

Intenzitet kiše (mm/h)<br />

Vrijeme (h)<br />

SCS (1986)

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!