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Chinese (simpl.)-Spanish/Hydrology/Unit Hydrograph


Hidrograma unitario



        El hidrograma unitario es la gráfica que representa el caudal de salida debido a la circulación sobre la cuenca de una escorrentía unitaria. 
La escorrentía unitaria es la que se genera en un tiempo unitario y para una altura  unitaria de agua.


La escorrentía unitaria ha de seguir una distribución uniforme tanto sobre la superficie de la cuenca como en la unidad de tiempo.

Si la escorrentía es superficial, tendremos un hidrograma unitario de escorrentía superficial. Si se trata de escorrentía subterránea, se obtendrá un hidrograma unitario de escorrentía subterránea.

Si asumimos que la red de drenaje de la cuenca es lineal, lo que equivale a decir que los  diagramas de descarga asociados a los diferentes episodios de escorrentía son independientes entre sí, la ordenada del eje de caudales se podrá obtener, para cada tiempo, como la suma algebraica de los caudales correspondientes a cada escorrentía unitaria, por lo que, una vez conocido el hidrograma unitario, podremos estimar el caudal particular generado por cada episodio de escorrentía.

A la hora de definir el hidrograma unitario, emplearemos como intervalo de tiempo un diferencial Δt, y  los valores de caudal q1q2,...,qn. El proceso de generación de escorrentía vendrá definido por los valores R1, R2, R3,..., a partir de los cuales obtendremos el hidrograma de salida, con los caudales Q1, Q2, Q3,...   El caudal de salida en el intervalo de tiempo t, Qt , se puede expresar mediante la siguiente fórmula:


单位线



Sea n el número de intervalos de tiempo en que se divide el hidrograma.
Partiendo de esta base, podemos estimar el hidrograma de drenaje de la cuenca.

Conociendo el hidrograma de salida y el proceso de producción de la escorrentía en la cuenca a partir de la precipitación, y siguiendo el razonamiento anterior a la inversa, se puede estimar el hidrograma unitario (ésta es la metodología que se usa en la práctica para su construcción).

Desde que fuese propuesto por Sherman en 1932, el método del hidrograma unitario se ha aplicado de forma amplia, siendo su efectividad notable. De acuerdo a la actual teoría de sistemas lineales, se puede definir el hidrograma unitario como  la respuesta de un sistema  lineal (la cuenca) a un pulso o, dicho de otra forma, la salida obtenida cuando la entrada al sistema es un pulso.

Un pulso se define como una  descarga unitaria, adimensional, que se aplica bajo la condición de un intervalo de tiempo que se considera infinitamente pequeño. Del fenómeno de respuesta al pulso se deriva, asimismo, el concepto de hidrograma unitario instantáneo (HUI), definido por una expresión de forma diferencial.  Bajo unos parámetros determinados, el HUI se puede expresar mediante una función determinada. Una de estas funciones es la propuesta por J.E. Nash para el HUI , que toma la siguiente forma:

单位线

Donde t es el tiempo; n, un número entero coincidente con el número de embalses conectados en serie o en cascada; k es un coeficiente de almacenamiento y laminación para dichos embalses.

La hipótesis anterior considera que la red de drenaje de la cuenca se comporta como un sistema lineal, lo que implica que el hidrograma permanece invariable en el tiempo. La resolución del problema, entonces, resulta bastante cómoda. En realidad, el modelo asume que la distribución de la escorrentía en la superficie de la cuenca es uniforme, y el episodio de precipitación es lo suficientemente prolongado en el tiempo.
Cuando las condiciones particulares se ajustan a las arriba explicadas,  la aplicación del hidrograma unitario resulta de gran efectividad.
Gracias al grado de madurez actualmente alcanzado por la teoría de sistemas lineales, el método del hidrograma unitario ha experimentado también un desarrollo considerable.

(…)

 

Translation: Luis A. de los Frailes Álvaro, 2009



Text source: 

http://www.hudong.com/wiki/%E5%8D%95%E4%BD%8D%E7%BA%BF


Image source:

http://www.buildbook.com.cn

















单位线



流域上单位径流所形成的出流流量过程线。单位径流在单位时间内产生单位径流深。它在流域面上及时段内都应当是均匀分布的。如果径流是地面径流,则形成的是地面径流单位线。地下径流则形成地下径流单位线。
  假定流域汇流系统是线性的,即每单位径流所形成的流量过程线之间互不干扰,总流量是各单位径流所形成的流量的代数和,则已知单位线以后,就可把任何径流过程所产生的流量过程推算出来。
  取单位时距为Δt,按Δt间距取值,得单位线过程为q1q2,...,qn,径流过程为R1,R2,R3,...,出口断面的流量过程为Q1,Q2,Q3,...。则在时段t末的流量Qt可以公式表示为:

单位线

式中n 为单位线时段数。据此式可推算出流域出口的流量过程。
  如已知出流流量过程与径流过程,则根据上式可以反推出单位线。这就是实用上推求单位线的办法。
   单位线从1932年L.R.K.谢尔曼提出以来,应用广泛,效果显著。根据现代的线性系统理论,可以把单位线定义为线性系统的单位脉冲反应,即对系统输 入一个脉冲所造成的输出过程。一个脉冲就是在时距为无穷小情况下输入一个单位量,单位量无因次。脉冲反应也称瞬时单位线,要用微分形式表示。在一定条件 下,瞬时单位线具有函数形式,例如J.E.纳什的瞬时单位线公式为:

单位线

式中t为时间;n为阶数,也就是串联线性水库的个数;k为一个线性水库的蓄泄系数。
  上面假定流域汇流系统是线性的,即在任何情况下单位线不变,解题十分方便。实际上,当径流的面分布均匀,洪水较大时,上述条件基本符合,单位线的应用效果很好。
  线性系统理论已较成熟,单位线的应用技术已有较大的发展。





 

 

Por luicado1234 - March 16th, 2009, 5:01, Category: General
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