Czy istnieje metoda określania odpływu obszarów suchych w krajach rozwijających się?

Uwaga: to pytanie zostało całkowicie przeredagowane i rozszerzone, odnosząc się do komentarzy i pytań postawionych w pierwszej wersji.

De facto standardowym źródłem obliczeń spływu w Afryce Południowej jest „SANRAL Runoff Manual” ( http://www.nra.co.za/content/Drain5.pdf )

Muszę zaprojektować jaz dla małej zapory ziemnej na jałowym obszarze o małej (mniejszej niż 200 ha), dość płaskiej zlewni w Afryce Południowej . Ideą zapory jest zebranie nie więcej niż 10 000 metrów sześciennych wody do podlewania małych zapasów bezpośrednio po sezonie deszczowym, co nieco zmniejsza zależność od wód gruntowych.

Aby zaprojektować ścianę zapory i przelew, potrzebne są dane dotyczące przepływu przez dany obszar zlewni. Racjonalna metoda zapewnia następujący wzór:              ... (3.8) gdzie:$Q=\frac{CIA}{3,6}$
szczytowy przepływ (m³/ s)$Q \hskip{1.5em}=$
    współczynnik spływu (bezwymiarowy)$C \hskip{1.7em}=$
    średnia intensywność opadów w zlewni (mm / godz.)$I\hskip{2em} =$
    efektywna powierzchnia zlewni (km²) 3 , $A \hskip{1.7em}=$
    współczynnik konwersji$3,6\quad =$

Na obszarach suchych zdarzeniami opadów często są burze o dość krótkim czasie trwania, często krótszym niż godzina. Wydarzenia te są oddzielone długimi okresami suchymi. Opady deszczu są na ogół mierzone codziennie. Te zarejestrowane wartości są codziennymi wartościami opadów, ale nie mówią nic o czasie trwania zdarzeń opadów.

Intensywność opadów jest określana poprzez podzielenie opadów przez czas trwania zdarzenia. Zatem im krótsze zdarzenie opadów, tym większa intensywność opadów dla tej samej ilości opadów ogółem. Ale ponieważ opady deszczu nie są tak naprawdę mierzone w sekundach, minutach lub godzinach, nie jest możliwe dokładne określenie intensywności opadów w obszarach, w których zdarzenia opadów są krótkie. W rzeczywistości margines błędu rośnie ogromnie wraz ze spadkiem czasu trwania opadów deszczu.

Nie zaleca się używania tych danych (z dużym marginesem błędu) dla dużych obszarów zlewni, ponieważ opady deszczu nie mają „rozkładu czasowego przez co najmniej czas trwania równy czasowi koncentracji” (strona 3.17). Q byłby zawyżony, a zatem zapory i przelewy byłyby przeprojektowane.

Przeciwnie, dotyczy to małych zlewni, w których czas koncentracji jest krótszy niż czas trwania opadów deszczu. Margines błędu w obliczeniach intensywności opadów deszczu stanie się niedopuszczalnie krytyczny. Zwłaszcza w przypadku bardzo małych tam będą albo niedostatecznie zaprojektowane, albo będą niewykonalne finansowo.

Czy istnieje alternatywna metoda określania spływu na suchych obszarach, na których zdarzenia opadów są krótkotrwałe, a dokładne dane na temat opadów (opady i czas trwania opadów) nie są dostępne?

Po kilku myślach przyszło mi do głowy, że będą istnieć dane osadowe pokazujące poprzednie zdarzenia powodziowe. Aby to zbadać, konieczne byłoby pobranie próbek gleby tam, gdzie osad osadził się na zakolu rzeki. Drobne materiały pozostaną na wyższych poziomach każdego zdarzenia powodziowego, a historyczne dane o opadach mogą rzucić światło na wielkość zlewni.