Hadeel Alashkar
إن منحني التدفق، أو المخطط المائي، أو الهيدروغراف هو العلاقة البيانية بين التدفقات المارة في مجرى مائي عند محطة قياس معينة مع الزمن. هذا المنحني يسمى منحني التدفق العادي، أما منحني التدفق التجميعي، فهو العلاقة بين التدفقات التجميعية اليومية والشهرية والسنوية مع الزمن. يستفاد من المنحنيات التجميعية عند إقامة مشاريع توليد الطاقة الكهربائية، وكذلك عند دراسة مشاريع التخزين السنوي والتخزين بعيد المدى، حيث أنها تحدد مباشرة سعة الخزانات اللازمة لضمان سحب كميات محددة من المياه لاستعمالها في الاحتياجات المائية.
العلاقة بين منحني التدفق العادي ومنحني التدفق التجميعي
إن إحداثيات المنحني التجميعي عند تاريخ محدد، تمثل كمية المياه المارة في المجرى المائي حتى هذا التاريخ إن الفرق بين إحداثيي نقطتين موجودتين على المنحني التجميعي، يمثل كمية المياه المارة بين هذين التاريخين الخاصين بالنقطتين المذكورتين. إن ميل منحني التدفق التجميعي عند أي تاريخ، يساوي التدفق المقابل لهذا التاريخ في منحني التدفق العادي.
إن معدل التغير في ميل المنحني التجميعي، يعبر عن حالة التدفق العادي بالزيادة أو النقصان فإذا تناقص ميل المنحني التجميعي، فإن هذا يعني أن التدفق يتناقص، وإذا تزايد ميله دل على أن التدفق يتزايد. إن نقطة تغير الميل في المنحني التجميعي تدل على أكبر أو أصغر تدفق في المنحني العادي. فإذا تغير الميل من السالب إلى الموجب، فإن ذلك يدل على أنه أصغر تدفق، وإذا كان العكس، فإن ذلك يدل على أكبر تدفق.
إن منحني التدفق التجميعي يبدأ دائماً من الصفر، ثم يتزايد باستمرار ولا يتناقص أبداً، وأدنى قيمة يمكن أن ينخفض إليها هو أن يصبح أفقياً، وهذا يعني أن التدفق في هذه الفترة معدوم، أي أن النهر لم يرد إليه أي تدفق في هذه الفترة. إن الإحداثي الأخير في المنحني التجميعي، يمثل كمية المياه التي مرت في النهر خلال فترة المراقبة هذه.
طريقة إيجاد المخطط المائي الواحدي لهيدروغراف متعدد القيم: يتم تقسيم زمن القاعدة الكلي للمخطط المائي للجريان السطحي إلى فترات زمنية متساوية، وبذلك يكون زمن القاعدة للمخطط المائي الجزئي مكون من عدة فترات وبما أن المخططات المائية الواحدية الجزئية لها زمن القاعدة نفسه، فإن تراتيبها تكون ثابتة من أجل جميع المخططات الجزئية.
استنتاج المخطط المائي الواحدي لعواصف مطرية ذات مدد مختلفة
إن استنتاج المخطط المائي الواحدي لعاصفة مطرية مدتها محددة، من وحدة المخطط المائي لعاصفة مطرية أيضاً مدتها معروفة، هي عدد صحيح يمكن أن يتم كما يأتي: إذا كان لدينا إحداثيات المخطط المائي الواحدي لعاصفة مطرية مدتها ست ساعات، وكان المطلوب إيجاد وحدة المخطط المائي لعاصفة مطرية مدتها اثنتا عشرة ساعة.
من أجل ذلك، نرسم المخطط المائي الواحدي للعاصفة المطرية التي مدتها ست ساعات مرتين متتاليتين، بفارق زمني مقداره ست ساعات، أي كأن العاصفة الثانية بدأت بعد انتهاء العاصفة الأولى. ثم نجمع تراتيب المنحنيين، فينتج مخطط مائي لعاصفة مطرية مدتها اثنتا عشرة ساعة، وشدتها ضعف الشدة الواحدية. وبعد ذلك نقسم تراتيب المخطط الناتج على اثنين، فنحصل على المخطط المائي الواحدي لعاصفة مطرية مدتها ١٢ ساعة.
غير أن هناك طريقة تدعى طريقة المنحني تمكننا من استنتاج وحدة المخطط المائي لعاصفة مطرية مدتها معلومة، ويمكننا الحصول على هذا المنحني بطريقتين:
1. الطريقة الأولى: على شكل جدول، عن طريق تركيب عواصف مطرية متماثلة ومتتابعة وغير محدودة، لكل منها إحداثيات المخطط المائي الواحدي الذي مدته ساعة واحدة، ثم نجمع هذه الإحداثيات عند كل فاصلة زمنية فنحصل على المنحني المطلوب.
2. الطريقة الثانية: عن طريق الجمع التراكمي لإحداثيات المخطط المائي الواحدي المعلوم، عند كل فاصلة زمنية، فنحصل بذلك على المنحني المطلوب.
