Гідрологічні процеси

№РокиQi, м3/сQi, м3/с у ранжованому рядіki=Qi/Q0ki-1(ki-1)2(ki-1)3lgkiki*lgkiP=(m/(n+1)) *100%1234567891011119670,816,533,0232,0234,09258,27920,4801,4522,857219681,925,872,7181,7182,95155,07070,4341,1805,714319692,283,521,630,6300,39690,25000,2120,3468,571419702,293,491,6160,6160,37950,23370,2080,33711,429519712,283,321,5370,5370,28840,15490,1870,28714,286619721,453,151,4580,4580,20980,09610,1640,23920719733,493,091,430,4300,18490,07950,1550,22222,857819740,653,041,4070,4070,16560,06740,1480,20928,571919751,652,431,1250,1250,01560,00200,0510,05831,4291019760,412,291,060,0600,00360,00020,0250,02737,1431119773,152,281,0560,0560,00310,00020,0240,025401219781,752,281,0560,0560,00310,00020,0240,02545,7141319793,322,251,0420,0420,00180,00010,0180,01948,5711419803,092,221,0280,0280,00080,00000,0120,01251,4291519810,692,140,991-0,0090,00010,0000-0,004-0,00454,2861619820,632,120,981-0,0190,00040,0000-0,008-0,00857,1431719831,081,980,917-0,0830,0069-0,0006-0,038-0,035601819841,831,920,889-0,1110,0123-0,0014-0,051-0,04562,8571919851,521,830,847-0,1530,0234-0,0036-0,072-0,06165,7142019865,871,750,81-0,1900,0361-0,0069-0,092-0,07468,5712119876,531,750,81-0,1900,0361-0,0069-0,092-0,07471,4292219883,521,650,764-0,2360,0557-0,0131-0,117-0,08974,2862319891,411,520,704-0,2960,0876-0,0259-0,152-0,10777,1432419901,751,470,681-0,3190,1018-0,0325-0,167-0,114802519911,161,450,671-0,3290,1082-0,0356-0,173-0,11682,8572619921,471,410,653-0,3470,1204-0,0418-0,185-0,12185,7142719931,381,380,639-0,3610,1303-0,0470-0,194-0,12488,5712819942,251,160,537-0,4630,2144-0,0993-0,270-0,14591,4292919952,121,080,5-0,5000,2500-0,1250-0,301-0,15194,2863019961,980,810,375-0,6250,3906-0,2441-0,426-0,16097,1433119972,430,690,319-0,6810,4638-0,3158-0,496-0,15897,2343219982,220,650,301-0,6990,4886-0,3415-0,521-0,15798,1243319993,040,630,292-0,7080,5013-0,3549-0,535-0,15698,2313420002,140,410,19-0,8100,6561-0,5314-0,721-0,13798,654Сума73,5673,560,00012,381212,0069-2,4732,400-

Гідрологічні процеси

Курсовой проект

Геодезия и Геология

Другие курсовые по предмету

Геодезия и Геология

Сдать работу со 100% гаранией
ргу воду треба давати населенню, тваринництву і працюючим галузям народного господарства. Залишок водних ресурсів потрібно так розподілити, щоб вода могла принести найбільший економічний ефект за рахунок розвитку відповідної галузі. Наприклад, в післявоєнні пятирічки річний стік використовувався для вироблення електроенергії, в 19701990 роках значна кількість його ішла на зрощення сільськогосподарських культур, в даний час пріоритетним напрямком використання води є або промисловість, або рибне, або сільське господарство.

 

3. Дати визначення «забезпеченість стоку». Визначення річного стоку розрахункової забезпеченості

 

Стік змінюється як в просторі, так і в часі. В часі він змінюється як протягом року, що було розглянуто в 4-му розділі, так і в багатолітті. Тому в даному розділі буде розглянуто багаторічне коливання поверхневого стоку.

перша причина мінливості це залежність стоку від метеочинників (опадів, температури та інших), які самі змінюються в часі.

Друга причина в його формуванні. Ця причина дуже багатофакторна. Це і стан поверхні землі (тала або мерзла, розорена або нерозорена), рівень вологозапасів у ґрунті, кількість води у водних джерелах.

Третя причина сонячна активність.

Таким чином, сукупність цих чинників формують величини стоку, які є випадковими величинами. А випадкові величини вивчають за теорією ймовірностей. Тому виникає необхідність в ознайомленні з деякими поняттями теорії ймовірностей. Наприклад, випадкова подія. Це така подія, яка при наявності відповідного комплексу умов може наступити, а може і не наступити. Випадкові події формуються великим комплексом чинників, які не можливо не спрогнозувати і не прорахувати.

Кількісно випадкові події можуть бути виражені у випадкових величинах. Однак, в деяких випадках ці величини можуть бути випадковими і невипадковими. Наприклад, протягом року в річці один раз спостерігається найбільша витрата води. Ця максимальна величина обовязково повинна бути. Тому вона не випадкова. Але, якщо взяти всі максимальні величини за ряд років, то в цьому ряді ця величина випадкова.

В той же час випадкові гідрологічні величини підлягають деяким закономірностям. Наприклад, циклічності, коли протягом ряду років спостерігаються мінімальні витрати в річках, а потім, навпаки максимальні.

Сукупність випадкових величин називається статистичним рядом. В свою чергу, статистичний ряд характеризує зміну випадкових величин у часі. Гідрологічні ряди, в основному, є статистичними рядами.

Кожний гідрологічний ряд характеризується такими параметрами:

  1. Середня арифметична величина

    ;

  2. Коефіцієнт варіації Сv;
  3. Коефіцієнт асиметрії Сs.
  4. Візьмемо для прикладу ряд гідрологічних величин і розглянемо його характеристики. Припустимо, є дані середньорічних витрат за “n” років. Позначимо витрати за кожен рік через X1;X2;…Xn

Для визначення інших характеристик ряду спочатку обчислюють ступінь розкидання ряду, тобто мінливості його, який можна одержати через різницю між будь-якими і-м значенням і середнім , тобто

 

 

Однак, для характеристики ряду важливо знати середнє відхилення, тому що окремі відхилення не дають повного уявлення про розкидання точок біля середини.

Оскільки відхилення мають різні знаки, то сума їх дорівнює нулю і середнє значення також дорівнює нулю. Тому не може бути характеристикою ряду.Щоб позбутись від впливу знаків при відхиленнях, усі відхилення підносять до квадрату, а суму квадратів усіх відхилень ділять на число членів ряду. З цього виразу добувають корінь квадратний. Одержана величина називається середнім квадратичним відхиленням і визначається за формулою:

 

Якщо число членів ряду менше ніж 30, середнє квадратичне відхилення треба визначати за формулою:

 

 

Середнє квадратичне відхилення абсолютна характеристика мінливості даного ряду.

Для порівняння мінливості з іншими статистичними рядами необхідно виразити величину в частках від . Одержане значення називається коефіцієнтом варіації і визначається за формулою:

 

 

Для зручності і спрощення гідрологічних розрахунків статистичні ряди дуже часто виражають не в абсолютних величинах, а у відносних, тобто, застосовують безрозмірні ряди. Для цього кожний член розмірного ряду ділять на середнє арифметичне значення, одержуючи величини, які називаються модульними коефіцієнтами

 

 

Безрозмірний ряд має дві основні властивості:

  1. Сума членів безрозмірного ряду дорівнює числу членів ряду

 

()

  1. Середнє арифметичне значення безрозмірного ряду дорівнює одиниці

 

()

При заміні в формулах (40 і 41) величини на одержують значення коефіцієнта варіації для безрозмірного ряду

 

і

 

Третьою характеристикою статистичного ряду є коефіцієнт асиметрії (). Ряд називається симетричним, якщо додатні і відємні відхилення членів ряду повторюються однаково часто. Якщо цього немає, зявляється асиметричність ряду, що характеризується коефіцієнтом . Для розмірного ряду визначається так:

 

 

а для безрозмірного

 

 

Гістограма і крива розподілу

Наочне уявлення про величини коефіцієнтів і дають гістограма і крива розподілу величин статистичного ряду. Частіше тут беруть безрозмірні ряди.

Для побудови гістограми всі значення ряду розміщують в спадному порядку. Потім його розбивають на однакові інтервали і визначають частоту повторювань “n” в кожному інтервалі. Потому, відкладаючи по осі ординат n , а по осі абсцис К, будують гістограму. На рис. 2 і 3 зображені гістограми і крива розподілу.

 

Рис. 2. Гістограма розподілу

 

Рис. 3. Крива розподілу

 

Криву розподілу можна одержати, якщо при будові гістограми зменшувати інтервал до нескінченно малої величини. Однак, при цьому бажано мати і нескінченну кількість членів ряду.

Крива розподілу дає наочне уявлення про закони розподілу випадкової величини. Вона характеризує ймовірність появи того чи іншого значення ряду випадкових величин.

Що таке ймовірність? Імовірність це міра можливості появи тієї чи іншої події або групи приблизно однакових подій або величин.

Імовірність появи будь-якої події або величини () визначається за формулою:

 

 

де група, а точніше, кількість приблизно однакових подій або величин;

загальна кількість всіх можливих випадків подій або величин.

Наприклад, маємо дані за середньорічними витратами річки за 100 років, з яких протягом 30 років витрати були в межах 100…70 м3/с; протягом 50 років в межах 70…40 м3/с; протягом 20 років в межах 40...10 м3/с. Тоді ймовірність появи витрат від 100 до 70 м3/с буде

 

 

Імовірність появи витрат від 70 до 40 м3/с буде

 

 

Імовірність появи витрат від 40 до 10 м3/с становитиме

 

 

Таким чином імовірність коливається в межах від 0,0 до 1,0. Якщо імовірність події дорівнює нулю, вона абсолютно неможлива, а якщо одиниці то вірогідна.

На кривій розподілу (рис. 3) виділяються декілька характерних точок. Так, точка 1 відповідає максимальній частоті повторювань і називається модою. Точка 2 відповідає середньому значенню ряду і називається центром розподілу.

Криві розподілу бувають симетричні, коли , і асиметричні, коли

 

 

Крива розподілу буде симетричною, коли точки 1 і 2 співпадають. Гідрологічні ряди характеризуються асиметричністю, причому додатною, бо точка 1 знаходиться праворуч від точки 2.

Величина ординати в центрі кривої характеризує мінливість ряду: чим більша ордината, тим більший коефіцієнт і навпаки.

Забезпеченість значень гідрологічного ряду

В практиці проектування і будівництва гідротехнічних споруд будівельними нормами і правилами встановлено кожна споруда залежно від класу капітальності має розраховуватись на певну забезпеченість. Забезпеченість частіше виражається у відсотках. Так зрошувальні системи розраховуються на 7590%-у, осушувальні на 1025%-у, водозабірні споруди водопостачання на 9597%-у, будинки і греблі ГЕС на 0,010,1%-у забезпеченість.

Так що ж таке забезпеченість? Для цього, передусім, треба знати правила її визначення. Відповідно цим правилам усі значення гідрологічного ряду треба розташувати або у зростаючому, або у спадному порядку, пронумерувати їх і за нижчеподаною формулою визначити їх забезпеченість.

 

 

де порядковий номер члена ряду у спадному (зростаючому) ряду цифр;

кількість членів ряду.

Виходячи з того, в якій послідовності розміщені значення ряду, формулювання поняття забезпеченості буде різне:

  1. Під забезпеченістю будь-якої величини ряду розуміється імовірність перевищення значення, що розглядається, серед сукупності всіх можливих значень.
  2. Під забезпеченістю будь-якої величини ряду розуміється імовірність перевищення значення, що розглядається, і більше нього, серед сукупності всіх можливих значень.

Перше формулювання придатне для зростаючого ряду, друге для спадного. В інженерній гідрології прийнято розміщувати значення за другою схемою.

Призначення і будова кривих забезпеченності

Криві забезпеченості частіше будують для безрозмірних рядів, в яких усі значення виражені в модульних коефіцієнтах . Кожне забезпечене значення ряду має свій модульний коефіц

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 > >>