על זמן ריכוז ומקדמי נגר - מרפיר פרויקטים

על זמן ריכוז ומקדמי נגר

אנחנו, ההידרולוגים, משלבים בתוך עבודותינו חישובים. אנחנו מחשבים הסתברויות ומחשבים זמני חזרה, מחשבים חלחול ומחשבים נגר, מחשבים ספיקות ומחשבים נפחים.

אחד הכלים שלנו לחשב ספיקה היא שימוש בנוסחת חישוב קלאסית פשוטה ששמה "הנוסחה הרציונלית".

מה ההגיון ההידרולוגי של הנוסחה?

הנוסחה מחשבת ספיקה באמצעות שלושה משתנים פיזיקליים ומשתנה אחד של זמן: המשתנים הפיזיקליים הם שטח אגן ההיקוות, עוצמת הגשם בארוע ומקדם הנגר. את מקומו של משתנה הזמן ממלא מונח בשם "זמן הריכוז". את גודל השטח אנחנו מודדים לפי פרמטרים של אורך ורוחב (או רדיוס והיקף) ושל השיפועים בו. את עוצמת הגשם אנחנו מודדים לפי משך הזמן שבה ירדה כמות מסוימת של גשם.

אך מהו מקדם נגר? כאשר טיפת גשם נופלת על משטח כלשהו יכולים להתקיים שני מצבים עיקריים: הטיפה תחלחל לאדמה או שהיא תעצר על גבי המשטח. אם הטיפה מחלחלת לקרקע- בינגו! כולם מרוויחים: הקרקע, הצמחייה, בעלי החיים שבקרקע, האדם, מי התהום, המעיינות, הסביבה.

מה קורה אם הטיפה נעצרת? למולקולות המים יש תכונה של הִצמדות זו לזו. זה חוק טבע. כך נוצרות טיפות. כשטיפות הגשם פוגשות במשטח מסוים נוצר גוף של מים. במצב שבו הקרקע נאטמת מִצטברוֹת טיפות רבות על גבי המשטח. גוף המים שהם יצרו מתחיל לנזול. בשפה ההידרולוגית המקצועית קוראים לזה "נָגָר" או "נגר-עילי". לכל משטח יש את המאפיינים שלו שלפיהם מצליחות חלק מהטיפות לחלחל דרכו, להיאחז בו או להִנָּגֵר (לנזול) עליו. המאפיינים הללו קובעים את אחוז המים שינָגֵר. במקום להשתמש בנוסחה באחוזים, אנו משתמשים במקדם השווה לערך העשרוני של האחוז. למשל: אם על משטח מסוים ינגרו 85% מהמים (ויתר 15% יחלחלו או יאחזו בו) אנו נאמר שמקדם הנגר הוא 0.85. זו הסיבה שהמקדם מופיע במשוואה כמספר חסר יחידות גודל, בניגוד לשטח האגן שנמדד ביחידות של קמ"ר או לעוצמת הגשם שנמדדת ביחידות של מ"מ/שעה.

ומהו זמן הריכוז?

זמן ריכוז הינו מונח הידרולוגי שלקוח מעולמם של אגני ניקוז טבעיים. אלה מיוצגים בדרך כלל על-ידי נחלים. זמן הריכוז הוא חישוב הידרולוגי תיאורטי להערכת פרק הזמן שלוקח לטיפת הגשם הראשונה להגיע לנקודת המדידה במורד אגן ההיקוות. פרק הזמן מחושב לפי אורך נתיב הזרימה הארוך ביותר באגן הנבדק ולפי השיפוע הכללי.

בסופו של דבר מתקבלת ספיקה: כמות מים שעוברת בנקודה מסוימת באגן בכל פרק זמן נתון.

וזהו? באופן כללי כן. אך כמו בכל תחום התמחות נדרשת פה תשומת לב לפרטים. פתרון מהימן של הנוסחה יתקבל רק כאשר ההידרולוג ישתמש בנתונים מדויקים.

אם תרצו הגדרה ברוח המאמר: כדי לקדם דוח נדרש ריכוז כל הזמן.

שתפו מאמר זה