Προσομοίωση επεισοδίων βροχής με ανεπαρκή δεδομένα για σκοπούς σχεδιασμού

Πρόσφατα, έχει αποκτήσει ενδιαφέρον η νέα ιδέα της χρήσης συνεχούς προσομοίωσης για τον υδραυλικό σχεδιασμό κατασκευών. Ωστόσο, η απουσία μεγάλων δειγμάτων βροχής με κατάλληλη χρονική διακριτότητα, σε συνδυασμό με την απαίτηση για προσομοίωση ενός υπερβολικά μεγάλου αριθμού επεισοδίων βροχής για τον υπολογισμό της πλημμυρικής αιχμής για μια δεδομένη πιθανότητα υπέρβασης, έχουν θέσει ένα σοβαρό εμπόδιο στη χρήση τέτοιων μεθοδολογιών. Για το λόγο αυτό, η χρήση καταιγίδων σχεδιασμού βασισμένων σε τοπικές καμπύλες έντασης-διάρκειας-περιόδου επαναφοράς βροχοπτώσεων (όμβριες καμπύλες) παραμένει προς το παρόν η πιο διαδεδομένη μέθοδος, όχι μόνο για την απλότητά της αλλά και για το λόγο ότι κατά κανόνα οι όμβριες καμπύλες είναι η μόνη διαθέσιμη πληροφορία για τη βροχόπτωση της περιοχής μελέτης. Επίσης, οι προσεγγίσεις που βασίζονται στις όμβριες καμπύλες εξασφαλίζουν την αναπαραγωγή των χαρακτηριστικών των ακραίων βροχοπτώσεων, ενώ τα μοντέλα συνεχούς προσομοίωσης μπορεί να αποτύχουν σε αυτό. Στην εργασία παρουσιάζεται μια ενδιάμεση μέθοδος, η οποία τοποθετείται ανάμεσα στην παραδοσιακή προσέγγιση της καταιγίδας σχεδιασμού και αυτή της συνεχούς προσομοίωσης. Η μέθοδος βασίζεται στις τοπικές όμβριες καμπύλες, τις οποίες και χρησιμοποιεί ως μόνη είσοδο. Η κύρια ιδέα της είναι η χρήση της μεθόδου της καταιγίδας σχεδιασμού για τον προσδιορισμό των αθροιστικών χαρακτηριστικών του επεισοδίου βροχής, τα οποία εξάγονται με βάση τις όμβριες καμπύλες, και στη συνέχεια η χρήση μιας τεχνικής στοχαστικού επιμερισμού για τη γέννηση ενός συνόλου εναλλακτικών υετογραφημάτων. Τα υετογραφήματα που γεννώνται με στοχαστική μεθοδολογία στη συνέχεια εισάγονται σε ένα μοντέλο βροχής-απορροής και έπειτα διοδεύονται μέσω του υδροσυστήματος, προσομοιώνοντας κατ' αυτό τον τρόπο την υδραυλική λειτουργία του. Η προτεινόμενη μέθοδος επεξηγείται μέσω παραδειγμάτων που αναφέρονται σε δίκτυα αποχέτευσης ομβρίων και υπερχειλιστές φραγμάτων.