HYDROLOGY HYDROLOGY METHODSMETHODS

FLOW DETERMINATION METHODS

• United States Geological Survey (USGS) Regression Equations• Local Gauge Data• High Water/Bankfull Marks• Rational Method (for Small watersheds)• Other Methods -Corps of Engineers -HEC

-Natural Resources Conservation Service -WinTR-55 & WinTR-20

-Federal Highway Administration, AASHTO, State methods, etc.

FLOW DETERMINATION

• Compare a Couple Methods • Consider Weather Variations and Period of Record•What About Changes in the Watershed?• Don’t Forget About

•Bulking•Sediment•Debris

Guatemala

Australia

Gauging Data Method

Flow in your ungaged watershed (Qu) is determined from the following equation:

Qu = Qg (Au/Ag)*

Where Qg= Known discharge from the gauged watershed.

Au= Drainage Area of your ungauged watershed.

Ag= Known Drainage Area of the gauging station watershed.

Qu= Peak discharge from your ungauged watershed

*= an exponent, depending on recurrence intervaland region, usually ranging from 0.60 to 0.90.

Manning EquationManning Equation

V = (1/n) (R2/3 )(S 1/2)

Where

V = Average flow velocity (m/s)

n = manning roughness coefficient S = Channel Slope (meter/meter) R = Hydraulic Radius (meters) = A/P A = Channel cross-sectional area, m2

P = Wetted Perimeter (meters)For English Units

V = (1.49/n) (R2/3 )(S 1/2)

Формула Меннінга (в метричних одиницях)

V

1n

(R2/3)(S1/2) де V = середня швидкість течії

(метри/секунду)n = коефіцієнт шорсткості русла

(звичайно 0.04 - 0.07 для природніх русел);

див. табл. в посібнику, значення "n")S = ухил русла (метрів/ метрів)

R = гідравлічний радіус (метрів) = A/P

A та P є:A = площа поперечного розрізу русла P = периметр заболоченої ділянки

Рівень повної води

Фактор шорсткості русла

Поперечний розріз русла А

Течія

Схема для визначення гідравлічних параметрів русла методом Менінга схил-площа

Периметр заболоченої ділянки

Макс ширина

Макс.глибина (рівень води)

Ухил

Середня глибина=

Площа ------------ширина русла

Гідравл радіус (R) = Площа (A)

------------------------------Периметр заболоченої ділянки (P)

Rational Method (Developed to estimate flows for small watersheds (200-300 Acres)).

Q= C x i x A Where:

Q = Quantity of Flow (Runoff), in Cubic Feet per Second (cfs).

C = Runoff Coefficient.

i = Average Rainfall Intensity for selected frequency and duration equal to the Time of Concentration, in inches/hour.

A = Area of the watershed, in Acres.

В метричних одинцях формула виглядає так:

Q= C x i x A362

де Течія визначається в куб.метрах на секунду; Площа – в гектарах; Інтенсивність дощу – в мм/год.

In Metric Units, the equation is:

Q= C x i x A362

Where Flow is in cubic meters per second; Area is in Hectares; and Rainfall Intensity is in mm/hr.

Source-Mike Furniss

ExampleRational Method

Drainage Area Drainage Area DeterminationDetermination

DRAINAGE AREA DETERMINATION EXERCISE