Esiste un metodo per determinare il deflusso per le aree aride nei paesi in via di sviluppo?

Nota: questa domanda è stata completamente riformulata e ampliata, affrontando i commenti e le domande poste alla prima versione.

La fonte standard di fatto per i calcoli del deflusso in Sudafrica è il "Manuale di deflusso SANRAL" ( http://www.nra.co.za/content/Drain5.pdf )

Devo progettare una diga per una piccola diga di terra in una zona arida con un bacino idrografico piccolo (più piccolo di 200 ha), abbastanza piatto in Africa meridionale . L'idea alla base della diga è di raccogliere non più di 10.000 metri cubi di acqua per irrigazione di piccoli stock per il periodo immediatamente successivo alla stagione delle piogge, riducendo in qualche modo la dipendenza dalle acque sotterranee.

Per progettare il muro della diga e il canale di scarico, è necessario disporre di dati di flusso attraverso il bacino idrografico in questione. Il metodo razionale fornisce questa formula:              ... (3.8) dove:$Q=\frac{CIA}{3,6}$
flusso di picco (m³/ s)coeficient di deflusso (senza dimensioni)intensità media delle precipitazioni sul bacino (mm / ora)efficace area di bacino (km²)fattore di conversione$Q \hskip{1.5em}=$
   $C \hskip{1.7em}=$
   $I\hskip{2em} =$
   $A \hskip{1.7em}=$
   $3,6\quad =$

Nelle zone aride gli eventi piovosi spesso sono temporali di durata abbastanza breve, spesso meno di un'ora. Questi eventi sono separati da lunghi periodi di siccità. Le precipitazioni sono generalmente misurate su base giornaliera. Questi valori registrati sono valori di pioggia giornalieri, ma non dicono nulla sulla durata degli eventi di pioggia.

L'intensità delle precipitazioni è determinata dividendo le precipitazioni per la durata dell'evento. Pertanto, più breve è l'evento delle precipitazioni, maggiore è l'intensità delle precipitazioni per la stessa quantità di precipitazioni totali. Ma poiché le precipitazioni non sono realmente misurate al secondo, minuto o ora, è impossibile determinare con precisione l'intensità delle precipitazioni nelle aree in cui gli eventi piovosi sono brevi. In effetti, il margine di errore aumenta enormemente al diminuire della durata degli eventi piovosi.

Utilizzando la pioggia, questi dati (con un ampio margine di errore) non sono raccomandati per grandi bacini idrografici, poiché la pioggia non ha una "distribuzione temporale per almeno una durata pari al tempo di concentrazione" (pagina 3.17). Q sarebbe sopravvalutato e quindi le dighe e gli sfioratori sarebbero sovra-progettati.

È vero il contrario per i piccoli bacini idrografici, in cui il tempo di concentrazione è inferiore alla durata di un evento di pioggia. Il margine di errore nel calcolo dell'intensità delle precipitazioni diventerà inaccettabilmente critico. Soprattutto per le dighe molto piccole saranno progettate o saranno finanziariamente irrealizzabili.

Esiste un metodo alternativo per determinare il deflusso in aree aride, dove gli eventi di pioggia sono di breve durata e non sono disponibili dati precisi sulle precipitazioni (pioggia e durata degli eventi di pioggia)?

Dopo qualche pensiero mi è venuto in mente che sarebbero esistiti dati sedimentari che mostravano precedenti eventi di alluvione. Per esaminarlo, sarebbe necessario prelevare campioni di terreno nel punto in cui si è accumulato un sedimento all'interno di una curva del fiume. I materiali pregiati rimarranno ai livelli superiori di ogni evento di alluvione e i dati storici sulle precipitazioni potrebbero far luce sul volume dei bacini idrografici.