Характеристики гидрологических режимов рек
Контрольная работа - Геодезия и Геология
Другие контрольные работы по предмету Геодезия и Геология
1. Определение средних многолетних величин годового стока при недостаточности данных гидрометрических наблюдений
Одной из основных характеристик гидрологического режима рек является средняя многолетняя величина или норма стока. Норма годового стока - среднее значение за многолетний период при неизменных географических условиях и одинаковом уровне хозяйственной деятельности в бассейне реки, включающий несколько (не менее двух) четных замкнутых циклов колебаний водности.
Определяем годовой расход воды вероятностью превышения (Р), равной 88% с расчетом параметров кривой распределения методами наибольшего правдоподобия, моментов и графоаналитическим методом для р. Ржавка - с. Чёрная Вирня Исходный ряд наблюдений дан в табл. 1.1.
Таблица 1.1.Годовые расходы воды р. Ржавка - с. Чёрная Вирня
(Qi за 1950 - 1964 гг, A=276 км)
№ члена ряда123456789101112131415Год195019511952195319541955195619571958195919601961196219631964Qi м3/с0,951,290,651,170,660,721,360,892,300,860,780,611,601,141,02
Норму годового стока определяем по формуле:
(1.1)
По формуле необходимо рассчитать относительную среднюю квадратическую ошибку. При нахождении средней квадратической ошибки, требуется определить коэффициент изменчивости . Расчеты удобнее вести в табличной форме.
Ряд наблюдений по реке-аналогу приведен в таблице 1.2.
Определяется коэффициент изменчивости:
(1.2)
Средняя квадратическая ошибка:
(1.3)
Таблица 1.2.Годовые расходы воды р. Ржавка - с. Чёрная Вирня за 1950 - 1964гг.
№ п/пГодQi,м3/сKiKi-1(Ki-1)2119500,950,890,1680,028219511,291,21-0,0280,000319520,650,61-0,1330,018419531,171,090,1850,034519540,660,62-0,2900,084619550,720,670,0280,001719561,361,270,2790,078819570,890,83-0,3070,094919582,302,150,0390,0021019590,860,800,1310,0171119600,780,730,0720,0051219610,610,570,4710,2211319621,601,50-0,2030,0411419631,141,07-0,2570,0661519641,020,95-0,1500,023Сумма160,042,45Среднее1,07
Полученная ошибка 4,39<10% меньше допустимой, следовательно, значение нормы стока определено с допустимой погрешностью и может использоваться в дальнейших расчетах; длина ряда считается достаточной.
Для продления длины ряда подбирается река - аналог.
Таблица 1.3.Годовые расходы воды (Qi) р.Уза - с. Прибор за 1947 - 1981 гг.
№ члена ряда123456789101112131415Год194719481949195019511952195319541955195619571958195919601961Qi м3/с2,291,581,471,422,181,062,181,071,572,592,135,842,061,220,78
Продолжение таблицы 1.3.Годовые расходы воды (Qi) р.Уза - с. Прибор за 1947 - 1981гг.
№ члена ряда161718192021222324252627282930Год196219631964196519661967196819691970197119721973197419751976Qi м3/с2,902,461,411,683,133,072,583,484,944,062,351,852,532,001,60
Продолжение таблицы 1.3.Годовые расходы воды (Qi) р. Уза - с. Прибор за 1947 - 1981гг.
№ члена ряда3132333435Год19771978197919801981Qi м3/с1,862,152,802,782,73
Для продления короткого ряда наблюдений по исследуемой реке подсчитывается коэффициент корреляции и параметры уравнения регрессии.
Используем аналитический метод (по уравнению регрессии).
Таблица 1.4.Определение коэффициента корреляции и параметров уравнения регрессии
№ п.п.ГодыQ(Y)Qa(X)?Y=Yi-Y?X=Xi-X?Y2?X2?X•?Y119500,951.42-0,12-0,640,01440,40960,0768219511,292,180,220,120,04840,01440,0264319520,651,06-0,42-1,000,17641,0000,4200419531,172,181,100,120,01000,01440,0120519540,661,07-0,41-0,990,16810.98010,4059619550,721,57-0,35-0,490,12250,24010,1715719561,362,590,290,530,08410,28090,1537819570,892,13-0,180,070,03240,0049-0,0126919582,305,841,233.781,512914,28844,64941019590,862,06-0,210,000,04410,0000,0001119600,781,22-0,29-0,840,08410,70560,24361219610,610,78-0,46-1,280,21161,63840,58881319621,602,900,53-1,530,28092,3409-0,81091419631,142,460,070,400,00490,16000,02801519641,021.41-0,05-0,650,00250,42250,0325Сумма1630,87-0,05-2,402,797322,50025,9851Среднее1,072,06
Определяем среднее квадратическое отклонение ряда по формуле:
(1.4)
(1.5)
Коэффициент корреляции:
(1.6)
Вероятная ошибка коэффициента корреляции:
(1.7)
Тогда коэффициент корреляции
Коэффициент регрессии, представляющий тангенс угла наклона линии связи к оси абсцисс, определяем по формуле:
(1.8)
Уравнение прямой регрессии:
(1.9)
Далее стоится график связи расходов исследуемой реки с расходами реки аналога (приложение 1).
Приведение исходного ряда к длительному периоду наблюдения осуществляется по аналитическому методу. Результаты сводим в табл.1.5.
Таблица 1.5.Восстановленные и наблюдаемые расходы воды
№ п/пГодыQА, м3/сQ, м3/с (по уравнению)Q, м3/с (принятые к расчёту)119472,29(1.62)(1,46)219481,58(1,45)(1,41)319491,47(1,42)(1,41)419501,420,950,95519512,181,291,29619521,060,650,65719532,181,171,17819541,070,660,66919551,570,720,721019562,591,361,361119572,130,890,891219585,842,302,301319592,060,860,861419601.220,780,781519610,780,610,611619622,901,601,601719632,461,141,141819641,411,021,021919651.68(1,47)(1,63)2019663,13(1,83)(2,14)2119673,07(1.82)(2,88)2219682,58(1,70)(1,96)2319693.48(1.92)(3,12)2419704,94(2.29)(4,01)2519714,06(2,07)(3,48)2619722,35(1.64)(2,44)2719731,85(1,51)(2,13)2819742,53(1.68)(2.54)2919752,00(1.55)(2,23)3019761,60(1.45)(1,99)3119771,86(1.52)(2,15)3219782,15(1.59)(2.32)3319792,80(1.75)(2,71)3419802,78(1.75)(2.71)3519812,73(1,73)(2,66)Сумма81,849,7663,38Среднее
Примечание: ( ) - восстановленные значения расходов воды.
Для дальнейших расчетов принимается гидрологический ряд расходов из последней графы. Норма стока при этом составит =63,38м/с.
Вывод: Привели короткие гидрологические ряды. Коэффициент корреляции получился равным 0,71>0,7(допустимо) =1,27; =0,45. Коэффициент регрессии равный 0,25. Уравнение имеет вид Q=0,25QA + 1,05. Вероятность ошибки коэффициента корреляции 0,09.
2. Определение статистических параметров вариационного стокового ряда и расчетных величин годового стока заданной вероятности превышения (обеспеченности)
сток река гидрометрический статистический
Для определения годового стока различной