Construction d'un hydrogramme unitaire à partir d'un hydrogramme complexe
Lisez cet article pour en savoir plus sur les étapes de la construction d’un hydrogramme unitaire utilisant le principe de superposition.
(i) Sélectionnez une tempête de manière à ce que toute la tempête puisse être divisée en quelques rafales de pluie effectives consécutives de la même durée unitaire. Supposons que, dans le cas présent, trois périodes de ce type génèrent l'hydrogramme complexe.
(ii) Séparer les trois pics de l'hydrogramme complexe et du débit de base en utilisant la méthode décrite au paragraphe 4.10. Déterminez la quantité de ruissellement direct en utilisant un graphique ou un planimètre pendant chaque rafale de pluie.
(iii) Calculez les précipitations effectives dans chaque rafale de pluie à l'aide de la technique de l'hyétographe et de l'indice ф. Soit les valeurs de précipitations effectives pour les trois durées unitaires R 1, R 2 et R 3 cm
(iv) Mesurez les ordonnées d'écoulement direct de la tempête complexe à l'intervalle de temps entre unités. Laissez les ordonnées Q 1, Q 2, Q 3, Q 4 … dites Q n .
(v) Supposons que les ordonnées de l'hydrogramme unitaire sont U 1, U 2, U 3, U 4, U 5, etc.
(vi) Il ressort de la figure 4.15 que l'hydrogramme complexe du ruissellement direct est généré par la superposition de différents hydrogrammes de ruissellement direct à pic unique. Chaque hydrogramme de ruissellement direct peut être réduit à un hydrogramme unitaire correspondant, espacé à un décalage temporel approprié.
Nous savons aussi que les ordonnées hydrogrammes unitaires sont obtenues en divisant l'hydrogramme d'écoulement direct par les précipitations effectives ou l'écoulement direct exprimé en cm. La figure 4.15 montre également que, jusqu'au sommet du premier hydrogramme simple, il n'y a pas d'ordonnée qui se chevauche. Par conséquent, il est possible de calculer les valeurs de Q et R et de suivre la procédure pas à pas suivante en ordonnée de l'hydrogramme (u).
Par exemple:
Il n'y a pas de chevauchement pour les deux premières ordonnées dans le cas présent, comme le montre la Fig. 4.15. Nous savons aussi que les ordonnées hydrogrammes unitaires sont obtenues en divisant l'hydrogramme d'écoulement direct par les précipitations effectives ou l'écoulement direct exprimé en cm. On peut également le voir à partir de la Fig. 4.15. que jusqu'au sommet du premier hydrogramme simple, il n'y a pas d'ordonnée qui se chevauchent. Par conséquent, il est possible de calculer les valeurs de Q et R et de suivre la procédure pas à pas suivante en ordonnée de l'hydrogramme (u).
Par exemple:
Il n'y a pas de chevauchement pour les deux premières ordonnées dans le cas présent, comme le montre la Fig. 4.15.
Q 1 = R 1 U 1 et Q 2 = R 2 U 2
Puisque Q 1, Q 2 et R 1 sont connus, U 1 et U 2 peuvent être calculés.
Maintenant, à partir de la troisième ordonnée, la seconde durée commence avec hydrographie directe
Q 3 = R 1 U 3 + R 2 U 1
W sait Q 3, R 1, R 2 pour que U 1 et U 3 puissent être calculés de manière similaire
Q 4 = R 1 U 4 + R 2 U 2
Nous connaissons Q 4, R 1, R 2 pour que U 2 et U 4 puissent être calculés. Aller plus loin
Q 5 = R 1 U 5 + R 2 U 3 + R 3 U 1
De cette manière, en comparant les ordonnées successives d'un hydrogramme à ruissellement direct complexe avec la somme des valeurs de divers hydrogrammes simples se chevauchant, les ordonnées de l'hydrogramme unitaire peuvent être complètement calculées. Le problème 4.6 résolu ci-dessous clarifie la procédure.
Problème:
Les ordonnées de ruissellement direct d'une tempête complexe composée de 3 rafales de pluie effectives sont données ci-dessous:
De cette manière, en comparant les ordonnées successives d'un hydrogramme à ruissellement direct complexe avec la somme des valeurs de divers hydrogrammes simples se chevauchant, les ordonnées de l'hydrogramme unitaire peuvent être complètement calculées. Le problème 4.6 résolu ci-dessous clarifie la procédure.
Cet hydrogramme est généré par trois pluies effectives de 4 heures ayant respectivement des précipitations de 1 cm, 2 cm et 3 cm. La deuxième pluie éclate après la première. Cependant, la troisième rafale commence après une pause de deux heures à compter de la fin de la deuxième rafale. En utilisant une méthode d'analyse hydrographique complexe, tracez et calculez un hydrogramme de 4 heures. Si la superficie du bassin versant est de 30, 25 km 2, vérifiez la validité de l'hydrogramme unitaire dérivé.
Solution:
Étape 1. Soit Q 0, Q 1, Q 3, Q 4, Q 5, Q 6, Q 7, Q 8, Q 9 les ordonnées de l'hydrogramme complexe du ruissellement direct. Q 10, Q 11, Q 12 respectivement. Séparez les trois pics de l'hydrogramme complexe, comme indiqué par les lignes pointillées de la figure 4.15. Nous avons donc maintenant trois hydrogrammes simples à ruissellement direct.
Fig. 4.16. Problème
