جريان مياه الأمطار

خطوات الاستخدام

الخطوة 1: فهم طريقة العقلانية - تعتمد هذه الطريقة على معادلة مبسطة Q = C i A، حيث Q هو تدفق الجريان السطحي (م³/ث)، C معامل الجريان (بلا وحدة)، i شدة المطر (مم/ساعة)، A مساحة المستجمع المائي (هكتار). تستخدم في تقدير الجريان لتصميم شبكات الصرف الصحي والمجاري المائية في المناطق الحضرية والريفية. شرط أن تكون المساحة صغيرة (أقل من 80 هكتار) وزمن التركيز قصير.

الخطوة 2: إدخال معامل الجريان C – يعبر عن نسبة الأمطار التي تتحول إلى جريان سطحي. يعتمد على نوع السطح (خرسانة، عشب، تربة). قيم نموذجية: الأسفلت 0.9، العشب 0.3، التربة الرملية 0.2. أدخل القيمة من 0 إلى 1. لاحظ أن القيمة قد تزيد إذا كانت التربة مشبعة.

الخطوة 3: إدخال شدة المطر i – هي كمية الأمطار لكل وحدة زمن، عادة مم/ساعة. يمكن الحصول عليها من خرائط شدة المطر-المدة-التكرار (IDF) حسب موقع المشروع وفترة التكرار (مثل 10 سنوات). أدخل القيمة بعد التأكد من الوحدة المستخدمة.

الأسئلة الشائعة

طريقة العقلانية هي إحدى أقدم وأبسط الطرق لتقدير ذروة تدفق الجريان السطحي الناتج عن هطول الأمطار. تعتمد على افتراض أن العلاقة بين الأمطار والجريان خطية، وأن شدة المطر ثابتة خلال مدة زمن التركيز. تستخدم عادة في تصميم شبكات تصريف الأمطار في المناطق الحضرية الصغيرة (مساحة أقل من 80 هكتار، وزمن تركيز أقل من 30 دقيقة). المعادلة Q = CiA تربط المعامل C (نسبة الجريان) وشدة المطر i والمساحة A. تعتبر طريقة اقتصادية وسريعة، لكن لها حدود: لا تأخذ في الاعتبار اختلافات شدة المطر مع الزمن، ولا تحدد هيدروغراف الجريان، وتفترض تجانس المستجمع. لذلك، يجب استخدامها بحذر وتحت شروط معينة. ورغم ذلك، تبقى منتشرة في الكودات الهندسية مثل كود البناء السعودي أو المصري.

معامل الجريان C يمثل نسبة الأمطار التي لا تتسرب أو تتبخر بل تتحول إلى جريان سطحي. يتراوح بين 0 و1. تعتمد قيمته على عدة عوامل: نوع السطح، انحدار الأرض، مدة هطول الأمطار، ورطوبة التربة السابقة. الأسطح غير المنفذة مثل الخرسانة والأسفلت لها C قريب من 1 (0.9-0.95) لأن معظم المياه تجري. الأسطح المنفذة مثل العشب والتربة الرملية لها C أقل (0.2-0.5). التربة الطينية تكون قيمتها أعلى من الرملية. الغابات تعطي C حوالي 0.1-0.3. أيضا، الانحدار المرتفع يزيد من الجريان. من المهم اختيار معامل مناسب بناءً على بيانات محلية أو جداول مرجعية لتجنب الإفراط أو التفريط في التصميم. على سبيل المثال، إذا اخترت C عالية جدًا لمنطقة ذات تربة نافذة، ستضخم التدفق وتزيد التكاليف.

كمية المطر (بالملم) تمثل عمق المطر الذي هطل خلال فترة زمنية، مثل 50 مم خلال 24 ساعة. أما شدة المطر (بملم/ساعة) فهي معدل السقوط، أي كمية المطر لكل وحدة زمن. في طريقة العقلانية، نستخدم شدة المطر التصميمية لمدة زمن التركيز وفترة تكرار معينة. زمن التركيز هو الزمن اللازم لجريان المياه من أبعد نقطة في المستجمع إلى المخرج. تحسب شدة المطر من منحنيات IDF. على سبيل المثال، إذا كانت شدة المطر لمدة 30 دقيقة وتكرار 10 سنوات تساوي 80 مم/ساعة، فهذا يعني أن في هذه المنطقة، كل 10 سنوات تتوقع هطول 80 مم في الساعة خلال غيثة مدتها 30 دقيقة. لا نستخدم كمية المطر الإجمالية بل الشدة لأن ذروة الجريان تعتمد على أقصى شدة تحدث خلال زمن التركيز.

لتجنب الأخطاء، تستخدم المعادلة المحولة: Q (م³/ث) = C * i (مم/ساعة) * A (هكتار) / 360. السبب: i مم/ساعة = i/3600 مم/ث، لكننا نريد الناتج بالمتر: i مم = i/1000 م إذن i مم/ساعة = (i/1000)/3600 = i/3,600,000 م/ث. المساحة بالهكتار: A هكتار = A * 10,000 م². إذاً Q = C * (i/3.6e6) * (A*10000) = C*i*A*10000/3.6e6 = C*i*A/360. لذا القسمة على 360 تحول الوحدات. يمكن استخدام عوامل تحويل أخرى حسب الوحدات المدخلة. مثلاً إذا كانت i بالبوصة/ساعة وA بالأكر: Q (قدم³/ث) = C*i*A/1.008 (تقريباً). لذلك يفضل استخدام حاسبة موحدة.

جريان مياه الأمطار

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

أمثلة محلولة

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة

أدخل القيم

خطوات الاستخدام

حاسبات ذات صلة

1مثال على منطقة حضرية: مساحة مستجمع مائي 2 هكتار، معامل جريان 0.9 (أسفلت)، شدة مطر تصميمية 100 مم/ساعة. احسب الجريان السطحي باستخدام طريقة العقلانية.

2مثال على منطقة ريفية: مساحة مستجمع مائي 5 كم² (أي 500 هكتار)، معامل جريان 0.3 (تربة زراعية)، شدة مطر 50 مم/ساعة. هل تنطبق طريقة العقلانية؟ احسب التدفق.

أمثلة محسوبة

الأسئلة الشائعة