Kiểu mưa
|
Giới hạn trên của
cường độ mưa
|
Đường kính giọt
điển hình
|
Vận tốc rơi
|
|
mm/h
|
mm
|
m/s
|
Mưa rất nhỏ
|
Vệt 2
|
0,01 – 0,1
|
< 0,25
|
Mưa nhẹ
|
1,0
|
0,1 – 0,5
|
0,25 – 1
|
Mưa vừa
|
4,0
|
0,5 – 1,0
|
1 – 2
|
Mưa to
|
15
|
1,0 – 2,0
|
2 – 4
|
Mưa rất to
|
40
|
2,0 – 5,0
|
4 – 7
|
Mưa giông
|
> 100
|
> 3,0
|
> 6
|
1 Cường độ mưa trong IEC 60721-3 có các giá
trị cường độ đỉnh trong thời gian ngắn
2 “Vệt” là thuật ngữ đo lường đối với cường
độ mưa nhỏ hơn 1 mm/h.
|
Nhiệt độ giọt mưa thường giống với nhiệt độ
bầu ướt của máy đo độ ẩm, nhưng có thể có sai lệch, ví dụ mưa được tạo ra từ
các hạt tinh thể băng hoặc khi bắt đầu mưa.
4.2. Mưa đá
Mưa đá được đặc trưng bởi các tham số vật lý
của hạt mưa đá như sau:
- đường kính,
- mật độ,
- vận tốc rơi,
- năng lượng va đập.
Ở đây chỉ xét các hạt mưa đá có đường kính
lớn do ảnh hưởng có hại của chúng nhưng các hạt mưa đá có đường kính nhỏ lại có
tần suất phổ biến hơn. Mật độ của hạt mưa đá xấp xỉ 900 kg/m3. Vận tốc rơi được
xác định bằng công thức:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
v là vận tốc rơi, tính bằng mét trên giây;
d là đường kính hạt mưa đá, tính bằng
milimét.
Từ đó, năng lượng va đập được tính từ khối
lượng (đường kính, mật độ) và vận tốc rơi. Bảng 2 đưa ra các đặc trưng của hạt
mưa đá có đường kính từ 20 mm trở lên.
Bảng 2 – Đặc trưng
của mưa đá
Đường kính
mm
Khối lượng
g
Vận tốc rơi
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Năng lượng va đập
J
20
50
60
70
80
90
100
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
59
102
162
241
344
471
23
36
40
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
46
49
52
1
39
81
151
257
411
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
CHÚ THÍCH: Các giá trị này đều đã được làm
tròn
4.3. Tuyết
Tuyết được sinh ra dưới dạng các bông tuyết
có đường kính vài milimet và mật độ thấp. Tuy nhiên, nếu bị thổi trong luồng
gió mạnh thì các tinh thể tuyết bị vỡ ra thành các hạt nhỏ có đường kính chỉ
còn 20 mm và trung bình là 80
mm. Mật độ tuyết rơi
khi trên mặt đất khác nhau rất nhiều. Tuyết vừa rơi xuống có mật độ trong phạm
vi từ 70 kg/m2 đến 150 kg/m3 trong khi đó mật độ tuyết đã
rơi từ lâu là 200 kg/m3 đến 400kg/m3.
4.4. Gió
Tốc độ gió bị ảnh hưởng đáng kể bởi các đặc
điểm của phong cảnh địa phương và độ cao so với mặt đất. Mặt đất càng gồ ghề
thì tốc độ gió gần mặt đất càng giảm; do đó có thể có sự khác nhau đáng kể giữa
tốc độ gió gần mặt đất và tốc độ gió ở các độ cao trên mặt đất. Bảng 3 dưới đây
là minh họa của ảnh hưởng này.
Bảng 3 - Ảnh hưởng
của độ cao và bề mặt đến tốc độ gió
Độ cao so với mặt
đất
mm
Tốc độ gió tương
đối trên các bề mặt khác nhau tính bằng phần trăm của tốc độ gió ở độ cao 500
m, %
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Các quận ngoại
thành, khu vực rừng
Vùng đất bằng
phẳng, biển
500
300
100
30
10
3
100
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
53
32
21
13
100
92
68
48
36
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
100
100
86
71
60
49
5. Phân loại
Mưa, mưa đá, tuyết và gió có ảnh hưởng khác
nhau đến sản phẩm, có ảnh hưởng riêng của từng loại, có ảnh hưởng kết hợp lẫn
nhau hoặc ảnh hưởng do kết hợp với các tham số môi trường khác.
Một số ví dụ về các tham số đơn lẻ và tham số
kết hợp được cho dưới đây.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Mưa có cường độ rất khác nhau và biến đổi
đáng kể theo vĩ độ, khí hậu và mùa. Nhìn chung, cường độ được xem xét là cao
nhất xuất hiện trong những cơn bão nhiệt đới và vòi rồng.
Cường độ mưa được ghi lại trên thế giới vào
khoảng 300 mm trong 1 min. Các trận mưa này thường ngắn, ví dụ mưa trong cơn
bão nhiệt đới hiếm khi kéo dài quá 30 min.
Mưa bình thường gồm các giọt có kích cỡ và
vận tốc khác nhau. Các đặc trưng của các giọt này phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt
độ và hàm lượng ẩm trong khí quyển. Các tính chất này của khí quyển sẽ tạo ra
sự bay hơi từng phần hoặc hoàn toàn các giọt nước rơi xuống. Nhìn chung, nhiệt
độ mặt đất càng cao và độ ẩm trung bình càng cao thì kích cỡ hạt trung bình
càng lớn. Do đó, mưa ở vùng nhiệt đới thường gồm các giọt lớn hơn các giọt mưa,
ví dụ, ở vùng Bắc Âu (xem Hình 2).
5.2. Mưa tạt
Mưa tạt là sự kết hợp của mưa và gió. Gió bổ
sung thành phần vận tốc theo phương nằm ngang vào vận tốc rơi, và có thể tạo
thêm áp suất dưới mức trong tổng thể. Bản thân mưa cũng có thể tạo ra áp suất
dưới nước như vậy vì bị làm lạnh do nhiệt độ mưa thấp. Trong vùng nhiệt đới,
cường độ mưa 130 mm/h kết hợp với tốc độ gió 30 m/s là giá trị lớn nhất lấy
trung bình trong một giờ. Các giá trị đỉnh một phút của cường độ mưa có thể cao
hơn đáng kể so với giá trị lớn nhất trong 1 h đề cập ở trên đạt đến 20 mm ở
vùng nhiệt đới và đến 10 mm đối với các vùng còn lại trên trái đất.
5.3. Hình thành băng
Việc hình thành băng xuất hiện khi có sự kết
hợp của mưa rơi trên mặt phẳng lạnh dưới 0 oC (ví dụ do bức xạ đối
với bầu trời đêm), hoặc do các hạt mưa siêu lạnh đóng băng ngay khi va đập.
Chiều dày của lớp băng đến 75 mm có thể xuất hiện trên tháp anten và những kết
cấu cao tương tự.
5.3.1. Hơi sương
Hơi sương được hình thành khi không khí ẩm
tiếp xúc với bề mặt lạnh dưới 0 oC và bay lên. Hơi sương thường được
hình thành khi có gió nhẹ. Nó là các tinh thể hình kim và tính bám dính vào các
bề mặt kém.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Sương muối được hình thành do sự va chạm
nhiều lần rồi đóng băng của các giọt nước siêu lạnh được mang theo gió đập vào
đối tượng. Nó có hình dạng đặc trưng là “đuôi tôm” bởi vì các điểm mà sương
muối chạm vào vật là nhỏ và lớn lên theo chiều gió. Sương muối có màu trắng và
có kết cấu dạng hạt. Ở vùng có nhiều núi, sương muối có thể xuất hiện trên một
đối tượng ở tốc độ 30 mm/h hoặc 30 cm trong một đêm. Sương muối cũng có thể
xuất hiện cùng với tuyết tạo ra một vỏ bọc tuyết lớn lên đối tượng. Có thể có
các lớp lớn nhất bằng 150 mm gần mặt đất và tăng tuyến tính đến 500 mm ở độ cao
100 m so với mặt đất. Mật độ các lớp này xấp xỉ 200 kg/m3.
5.3.3. Băng trong
Băng trong được hình thành khi các giọt nước
siêu lạnh đóng băng trên một bề mặt. Băng cứng và trong suốt hoặc mờ đục. Băng
trong có thể hình thành kết cấu dạng lớp của các lớp trong suốt hoặc mờ đục với
các bọt không khí nhỏ bên trong kết cấu đó. Băng trong không có kết cấu đặc
biệt. Nó rắn chắc, khối lượng riêng lớn và lực bám dính lớn. Băng trong được
hình thành khi nhiệt độ thấp và vận tốc gió cao.
5.3.4. Lớp băng
Lớp băng được hình thành khi các hạt siêu
lạnh trên một bề mặt và hình thành màng nước trước khi đóng băng. Khối lượng
riêng và độ bám dính của lớp băng cao và không có bọt không khí bên trong.
5.3.5. Quá trình hình thành băng
Kiểu hình thành băng phụ thuộc vào:
- nhiệt độ không khí,
- vận tốc gió,
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- hàm lượng nước ở thể lỏng.
Hình 3 và Hình 4 thể hiện mối quan hệ giữa
các kiểu hình thành băng, và đường kính giọt nước, vận tốc gió và nhiệt độ
không khí.
- Dạng băng trên bề mặt trụ phụ thuộc vào:
- bán kính hình trụ,
- vận tốc gió,
- kích cỡ giọt nước.
Có thể tìm được bán kính giới hạn ứng với vận
tốc gió và kích cỡ giọt nước mà lớn hơn giá trị đó thì không có hoặc có rất ít
băng được hình thành (xem Hình 5).
5.4. Mưa đá
Ở hầu hết các phần trên trái đất, các cục mưa
đá có đường kính đến 20 mm đều có thể xảy ra, nhưng đường kính lớn hơn 50 mm có
xác suất xuất hiện thấp.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Trọng tải lớn nhất của tuyết thường thấy ở
những phần phía nam của vùng có mùa đông lạnh giá (đối với bán cầu bắc, và
ngược lại đối với bán cầu nam), và đặc biệt ở các phần của vùng này bị chi phối
bởi khí hậu biển. Ở các vùng này, trọng tải của tuyết vào khoảng 2 kPa tương
ứng với độ sâu 2 m đối với tuyết mới và 0,7 m đối với tuyết cũ. Ở các vùng có
nhiều núi, trọng tải này có thể lớn hơn đến mười lần.
5.6. Tuyết rơi tạt
Tuyết rơi tạt là sự kết hợp của tuyết gió.
Trong các điều kiện này, tuyết có thể chứa các hạt rất nhỏ có thể lùa qua các
khe nhỏ và khớp nối trong sản phẩm. Khối lượng lùa theo chiều ngang giảm nhanh
theo khoảng cách so với mặt đất. Các giá trị lớn nhất dự kiến là các giá trị
cho trong Bảng 4 dưới đây.
Bảng 4 – Khối lượng
lùa lớn nhất theo chiều ngang của tuyết
Độ cao so với mặt
đất
m
Khối lượng lùa theo
chiều ngang
g/(m2s)
10
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
0,5
0,1
310
560
800
3 000
5.7. Lực của gió
Gió gây ra trên các kết cấu một lực là hàm
của tốc độ gió trung bình và kích cỡ và hình dạng của vật thể. Đối với một tấm
phẳng đặt vuông góc với hướng gió, lực lượng cho bởi công thức:
F = 0,65v2A
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
F là lực tính bằng niuton
v là vận tốc trung bình của gió tính bằng mét
trên giây
A là diện tích tấm phẳng tính bằng mét vuông.
Các cơn gió mạnh có thể gây ra những xung lực
ngắn mà trong một số trường hợp có thể theo chu kỳ và tạo ra biên độ rung lớn
nếu cộng hưởng với tần số đáp ứng tự nhiên của kết cấu. Tần số của các cơn gió
mạnh này thường dưới 1 Hz.
Một hiện tượng đặc biệt là sự thoát ra của
hai luồng xoáy xuống từ một hình trụ nằm vuông góc với hướng gió. Sự thoát ra
này tác động trở lại một lực theo chu kỳ lên hình trụ vuông góc với hướng gió.
Tần số của lực này được cho bởi công thức
f là tần số tính bằng hec
v là vận tốc trung bình của gió tính bằng mét
trên giây
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Hình 1 – Vận tốc
giới hạn của các giọt nước mưa trong không khí không có gió ở điều kiện khí
quyển: 101,3 kPa, +20 oC
Hình 2 – Sự biến
đổi kích cỡ giọt nước theo độ cao so với mực nước biển do bay hơi ở các giá
trị độ ẩm tương đối khác nhau (R.H)
Hình 3 – Ba kiểu
hình thành băng là hàm của nhiệt độ và đường kính giọt nhỏ
Hình 4 – Ba kiểu
hình thành băng là hàm của nhiệt độ và vận tốc gió
Hình 5 - Bán kính
giới hạn (RL) của hình trụ mà lớn hơn giá trị đó không hình
thành hoặc rất hiếm khi hình thành băng
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
MỤC LỤC
Lời nói đầu
Lời giới thiệu
1. Phạm vi áp dụng
2. Mục đích
3. Quy định chung
3.1. Giáng thủy
3.2. Gió
4. Đặc trưng
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4.2. Mưa đá
4.3. Tuyết
4.4. Gió
5. Phân loại
5.1. Mưa bình thường
5.2. Mưa tạt
5.3. Hình thành băng
5.4. Mưa đá
5.5. Trọng tải của tuyết
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
5.7. Lực của gió