Сделай Сам Свою Работу на 5

Пример расчета для р.Обнора у п.Шарна





Обно́ра — река в европейской части Российской Федерации, протекает по Вологодской и Ярославской области, правый приток Костромы.

Таблица 34

Данные для расчета Cv

 

Коэффициент изменчивости годового стока реки Обнора у. п. Шарна равен:

Относительная средняя квадратическая ошибка средней многолетней величины годового стока реки Обнора у п. Шарна за период с 1967 по 1976 гг. (10 лет) равна:

Относительная средняя квадратическая ошибка коэффициента изменчивости Cv при его определении методом моментов равна:

В рассматриваемом примере:

В нашем примере εQ находится в пределах допустимой, а εCv больше допустимой ошибки, значит, ряд наблюдений недостаточный.

 

Задание 11. Расчет и построение кривых повторяемости и продолжительности гидрологических явлений

Исходные данные:

1. Р.Иж (табл. 31) для всех вариантов полностью.

2. Р.Кама (табл. 30) по вариантам:

Варианты

1881-1890 1885-1895 1890- 1895- 1900- 1905- 1910- 1915- 1920- 1925-

Оборудование: Карандаш, линейка, калькулятор

 



Порядок работы

1. По предложенным вариантам определить амплитуду среднегодовых расходов Р.Иж и р.Кама. Полученную амплитуду разбить на равные градации (или интервалы). Число интервалов n приближенно рекомендуется рассчитывать по соотношению:

n ≤ 5 lg N, (37)

где N - число лет наблюдений. Подсчитать, какое число раз в заданный интервал попадает значение расхода реки. Полученные данные оформить в виде таблицы 2.

2. Построить кривую повторяемости и продолжительности где по оси абсцисс откладываются %, а по оси ординат – значения Q с указанием наибольшего и наименьшего их значения (рис. 9).

 

Колебания годового стока во времени обусловлены влиянием большого числа факторов, что вызывает необходимость при изучении этих колебаний применять методы математической статистики.

Повторяемостью называется число случаев попадания значения Q в каждый интервал. Число случаев повторяемости, вычисленное в % от общего числа наблюдений, называется частотой.

Продолжительностью называется сумма повторяемости, а обеспеченностью – сумма частот.



 

Пример расчета

Таблица 35

Среднегодовые расходы р. Черная за 1954-1973 гг

Год Q, м3 Год Q, м3 Год Q, м3 Год Q, м3
ИТОГО: количество лет наблюдений – 20; суммарный расход – 1492 м3/с; средний многолетний расход - 75 м3

 

n ≤ 5 lg N, (38)

n ≤ 5 lg 20, (39)

n ≤ 6,5 (40)

 

Число интервалов должно быть не более 7

 

Таблица 36

Ведомость повторяемости (частоты) и продолжительности (обеспеченности) расходов р.Черная (пример)

Интервал, м3/с Повторяемость (частота) Продолжительность (обеспеченность)
Число случаев % Число случаев %
110-100 99-90 89-80 79-70 69-60 59-50 49-40

 

Q наибольшее 103
Q, м3

       
     
       
   
   
 
Q наименьшее 48

   
       
     
               

25 50 75 100%

Рис. 9. Кривые повторяемости и продолжительности расходов р.Черная (пример)

Задание 12. Расчеты обеспеченности и вероятности гидрологических явлений

Исходные данные:

1. Р.Иж (табл. 31) для всех вариантов полностью.

2. Р.Кама (табл. 30) по вариантам:

Варианты

1881-1890 1885-1895 1890- 1895- 1900- 1905- 1910- 1915- 1920- 1925-

Оборудование: Карандаш, линейка, калькулятор, клетчатка вероятности



Порядок работы

1. Построить эмпирическую кривую обеспеченности многолетнего стока на клетчатке вероятности.

2. Построить аналитическую кривую обеспеченности многолетнего стока на клетчатке вероятности.

3. Нанести на клетчатку вероятности (рис. 11) точки эмпирической кривой обеспеченности. По полученным значениям построить аналитическую кривую и определить средние годовые расходы вероятностью ежегодного превышения 1; 10; 50; 75; 90 и 99,9% (табл. 38).

Обеспеченностью гидрологической величины называется вероятность того, что рассматриваемое значение гидрологической величины может быть превышено среди совокупности всех возможных ее значений.

Обеспеченностью годового стока Р может быть названо среднее число лет (выраженное в процентах или доля от общего числа лет), в котором годовой сток будет равен или больше данного.

Кривая обеспеченности (или кривая вероятности превышения) – это интегральная кривая, показывающая обеспеченность или вероятность превышения (в процентах или в долях от единицы) данной величины среди общей совокупности ряда. При расчетах параметров кривых обеспеченности значения гидрологической величины рассматривается в виде статистического ряда, т.е. ряда расположенного в убывающем порядке.

Кривые обеспеченности или кривые вероятности превышения могут быть построены в виде эмпирических (наблюденных) и аналитических (теоретических) кривых.

Кривые обеспеченности (эмпирическая и аналитическая) в целях повышения точности строятся на специальных клетчатках вероятности (см. рис. 10). Если значения эмпирических точек, а в дальнейшем и аналитические величины наносить в простых координатах, то верхний и нижний участки кривых получаются изогнутыми, что затрудняет их экстраполяцию.

На клетчатке вероятности выбирается вертикальный масштаб для значений Qi, причем максимальное значение Q принимается большим, чем значение расхода для первого члена ряда. По горизонтальной нижней оси откладывается обеспеченность в процентах, а по верхней оси период повторения лет N.

1. Эмпирические кривые обеспеченности годового стока строятся по вероятности превышения Р% эмпирических точек, вычисленных для каждого члена ряда величин годового стока по формуле

(41)

где m – порядковый номер члена ряда величин стока, расположенных в убывающем порядке; n – общее число членов ряда.

В таблице 39 средние годовые расходы Qi располагаются в убывающем порядке, причем если за период наблюдений было два или более одинаковых расхода, то они повторяются так, что число n остается одинаковым для хронологического ряда и ряда, расположенного в убывающем порядке.

По значениям Qi и P% из таблицы 39 на клетчатку вероятности наносятся эмпирические точки.

2. Аналитические кривые обеспеченности применяются для сглаживания и экстраполяции эмпирических кривых. Теоретическими схемами аналитических кривых обеспеченностей, применяемых при гидрологических расчетах случайных величин, являются схемы биноминального и трехпараметрического гамма-распределения.

Параметрами аналитических кривых обеспеченности являются: средний многолетний расход Q0, коэффициент изменчивости (вариации) Сv и коэффициент асимметрии Cs.

Пример расчета

Таблица 37

Среднегодовые расходы р. Черная за 1954-1973 гг

Год Q, м3 Год Q, м3 Год Q, м3 Год Q, м3
ИТОГО: количество лет наблюдений – 20; суммарный расход – 1492 м3/с; средний многолетний расход – 75 м3

 

Таблица 38

Обеспеченность годового стока рек Кама и Иж

  Обечпеченность, %
99,9
р. Иж            
р.Кама            

 

 


 

Таблица 39

Ведомость расчета параметров вероятности превышения средних многолетних показателей расхода

  № п/п     Год     Q, м3     Год Qi, м3/с в убываю-щем порядке Вероятность превышения     k=Qi/Q0     (k-1)     (k-1)2     (k-1)3
        3,4 8,3 13,2 18,1   91,6 96,6 1,37 1,24 1,21 1,13   0,67 0,64 0,37 0,24 0,21 0,13   -0,33 -0,36 0,1369 0,0576 0,0441 0,0169   0,1089 0,1296 0,0507 0,0138 0,0093 0,0022   0,0359 0,0467
Сумма Среднее Q0=75   Q0=75   19,92 -0,01 0,4968  

 

 
 


о

Рис. 10. Эмпирическая и теоретическая кривые обеспеченности расхода р. За период 1954-1968 гг.

Кривая: 1 – теоретическая; 2 - эмпирическая

 

Период повторения N лет

10000 1000 100 20 10 5 2 5 10 20 100 1000

Q,м3                              
                             
                             
                             
                             
                             
                             
                             

0,01 0,1 1 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95 99 99,9

Обеспеченность

Рис. 11. Клетчатка вероятности для самостоятельной работы

(распечатай и рисуй!)

 


Раздел III. Озера

Задание 13. Расчет водного баланса о.Зайсан

Исходные данные:

1. Площадь водной поверхности о.Зайсан (F) 1416 км2.

2. Приходно-расходные данные о.Зайсан за 1927-1930 гг. (табл. 40).

Оборудование: калькулятор, линейка.

 

Таблица 40

Составные части водного баланса о.Зайсан за 1927-1930гг.

  Год Приход Расход
Сток Осад-ки, мм Р.Занги Подз. сток Орошение Испа-рение
тыс.м3 мм м3 мм м3 мм тыс.м3 мм
W Y X Q Y/ Qп w W// Y// Z
  0,95   2,3      
  1,16   2,3      
  1,90   2,8      
  1,64   2,6      
Сред                    
Макс                    
Мин                    

Порядок работы

1. Определить средние, максимальные и минимальные значения всех составных частей водного баланса о.Зайсан за 1927-1930 гг. Полученные данные занести в таблицу 40

2. Выразить все составные части водного баланса в мм слоя и занести в таблицу 40:

а) сток в о.Зайсан (Y, мм)

Y = W*10-3/F; (42)

б) слой стока р.Занги (Y/, мм)

Y = 31,5*103Q/F (43)

в) слой подземного стока (W, мм)

w = 31,5*103Qп/F (44)

г) забор воды на орошение(Y//, мм)

Y// = W//*10-3/F; (45)

где W – сток в озеро в тыс.м3; F – площадь озера в км2; Q – расход р.Занги в м3/с; Qп – расход подземного стока в м3/с; W// - забор воды на орошение в тыс. м3.

3. По уравнению водного баланса (46) найти величину испарения с поверхности о.Зайсан за каждый год и в среднем за период с 1927 по 1930 гг.

Y + X = Y/ + w + Y// + Z (46)

Где Х – годовое количество осадков в мм.

Задание 14. Изучение вертикального распределения температуры оз. Глубокого

Исходные данные: Распределение температур воды в оз. Глубоком на различных глубинах по наблюдениям 6 мая, 14 августа, 2 декабря 1964 г. (табл. 41)

Оборудование: миллиметровая бумага (15х20).

Таблица 41

Вертикальное распределение температур оз.Глубокого

Глубина Температура воды Глубина Температура воды
6 мая 14 авг. 2 дек. 6 мая 14 авг. 2 дек.
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,1 - - - - 6,0 - - - 5,8 - 23,0 - 22,7 21,5 19,7 18,2 17,8 17,3 16,5 14,5 11,8 0,5 1,0 1,3 - 1,5 - 1,5 - 1,6 - 1,7 6,0 6,5 7,0 8,0 10,0 12,5 15,0 20,0 25,0 27,5 30,0 - 5,8 5,4 - 4,9 - 4,6 - - - 4,0 8,8 - - 7,2 6,6 6,1 5,7 5,5 5,3 - 5,2 - - - 2,2 2,8 3,2 3,4 3,7 - 3,8 4,0

Порядок работы:

1. Вычертить на миллиметровой бумаге графики вертикального распределения температур оз. Глубокого 6 мая, 14 августа, 2 декабря 1964 г. На оси абсцисс в масштабе 1 см равен 2°, откладывается температура, на оси ординат вниз от точки нуля в масштабе 1 см равен 2 м – глубина. Полученные точки соединяются плавной кривой. Все три кривые вычерчиваются на одном графике.

2. Определить тип температурной стратификации и подписать его на графике.

3. Найти стой температурного скачка и отметить его на графике.

 

 

Список рекомендуемой литературы

 

Быков В.Д., Васильев А.В. Гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 448 с.

Гидрогеология: Метод. Указания для бакалавров по направлению 511000 – геология и студентов специальности 011400 – гидрогеология и инженерная геология / Перм. ун-т. Сост. Г.Н.Дублянская, В.Н. Дублянский, Г.К.Михайлов. Пермь, 1998. Ч.1. 55 с.

Голубев Г.Н., Михайлов В.Н., Чуткина Л.П. Общая гидрология: Метод. указания. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. 32 с,

Давыдов Л.К., Дмитриева А.А., Конкина Н.Г. Общая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат. 1973. 462 с.

Лучшева А.А. Практическая гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 440 с.

Лучшева А.А. Основы гидравлики и гидрометрии.мю: Недра. 1980. 167 с.

Михайлов В.Н., Добровольский А.Д. Общая гидрология. М.: Высш. Шк., 1991. 368 с.

Ресурсы поверхностных вод СССР. Средний Урал и Приуралье / Под ред. Н.М. Алюшинской. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. Т.11.- 848 с.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.