Cesko.wiki Metoda CN křivek
Author
Albert FloresMetoda CN křivek slouží k jednoduchému výpočtu odtoku při srážkoodtokové události na malých povodích. Srážka je rozdělena na ztráty a efektivní déšť podle čísla CN křivky, které reprezentuje vlastnosti povodí - půdní poměry, využití území (landuse) a předchozí vláhové podmínky. Použité vztahy jsou empirické, odvozené na základě analýzy dat z malých povodí v USA. Metoda se však uplatnila také v mnoha jiných zemích včetně České republiky.
Metoda byla vyvinuta americkou Službou na ochranu půd (Soil conservation service, metoda se označuje také jako SCS CN).
Základní předpoklad a odvození vztahu pro odtok
U srážkoodtokové události se pro daný čas předpokládá, že poměr mezi skutečnou a maximální potenciální velikostí ztrát na povodí (v metodě se počítá se ztrátami jako celkem a označují se jako retence povodí) je stejný jako poměr mezi objemem odtoku a objemem srážky redukovaným o počáteční ztrátu:
\frac{F}{S} = \frac{R}{P - I_{a}}
* F - skutečná velikost ztrát (retence) od doby počátku odtoku * S - maximální potenciální ztráta na povodí od doby počátku odtoku * R - kumulativní odtoková výška (od počátku události po daný čas) * P - kumulativní výška srážky (od počátku události po daný čas ) * I_{a} - počáteční ztráta (retence) na povodí v době, kdy ještě nedochází ke tvorbě odtoku (např. infiltrace a intercepce)
Jednotlivé složky mají délkový rozměr délky, tj. zpravidla mm nebo palce.
Skutečnou ztrátu je možno vyjádřit jako celkovou výšku srážky bez počáteční retence a bez výšky odtoku:
F = P - I_{a} - R
Dosazením do základní rovnice a její úpravou dostaneme výšku odtoku vyjádřenou jako
R = \frac{{(P - I_{a})}^2}{P - I_{a} + S}
Počáteční retenci je doporučováno uvažovat jako pětinu maximální potenciální, tj. I_{a} = 0,2 \cdot S. V tom případě má rovnice tvar R = \frac{{(P - 0,2 \cdot S)}^2}{P + 0,8 \cdot S}
Určení čísla CN křivky
Maximální potenciální retence povodí je dána číslem CN křivky (anglicky curve number):
S = \frac{1000 - 10 \cdot CN}{CN} [palce]
S = \frac{25400 - 254 \cdot CN}{CN} [mm]
CN křivky nabývají hodnot od přibližně 30 (velké ztráty na povodí) do 100 (beze ztrát). Toto číslo se určuje z tabulek na základě: * hydrologické skupiny půd - reprezentuje infiltrační a retenční vlastnosti půdy (kategorie A až D) * využití území v povodí (landuse) - zohledňuje se vegetační pokryv, způsob obdělání pozemků * předchozích vláhových podmínek (PVP) - dáno úhrnem srážek v předchozích dnech Pro povodí s různorodými vlastnostmi se výsledná hodnota CN určuje váženým průměrem.