К вопросу об определении периодов повышенной и пониженной водности рек | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: География

Опубликовано в Молодой учёный №7 (30) июль 2011 г.

Статья просмотрена: 587 раз

Библиографическое описание:

Винокуров И. О. К вопросу об определении периодов повышенной и пониженной водности рек // Молодой ученый. — 2011. — №7. Т.1. — С. 72-74. — URL https://moluch.ru/archive/30/3472/ (дата обращения: 16.08.2018).

Как известно, нормой гидрологической величины называют среднее значение характеристики гидрологического режима за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное среднее значение существенно не меняется. В качестве возможного критерия продолжительности указанного многолетнего периода принимается условие включения в этот период четного числа многолетних циклов изменения рассматриваемой величины.[1] Поэтому чрезвычайно важно для определения достаточно надежного значения нормы стока за многолетний период выбрать такой период наблюдений, в который входило бы одинаковое количество многоводных и маловодных лет.

Межгодовая изменчивость стока рек обычно анализируется по рядам среднегодовых расходов. График временного хода годового стока отражает реальную динамику колебаний стока, однако часто анализ затрудняется наличием мелких подъемов и спадов.

Для сопоставления многоводных и маловодных циклов на графиках колебаний годового стока используют скользящие средние по n–летиям. Зачастую они позволяют сгладить резкие колебания водности в отдельные годы, но в то же время благодаря сглаживанию может теряться определенность границ между фазами циклических колебаний и происходить их смещение.[2]

Для выделения периодов повышенной и пониженной водности используются также разностные интегральные кривые среднегодовых расходов. Разностная интегральная кривая учитывает колебания стока за отдельные относительно короткие промежутки времени. Она строится путем суммирования отклонений модульных коэффициентов от середины, т.е. ее ординаты вычисляются как Σ(K-1). Таким образом, ординаты кривой дают на конец каждого i-го года нарастающую сумму отклонений годовых модульных коэффициентов К от среднего многолетнего значения (К=1). Для того чтобы можно было сопоставить многолетние колебания стока разных рек, производится исключения влияния временной изменчивости стока, отражаемой коэффициентом вариации (изменчивости) ряда наблюдений (Cv), т.е. Σ(K-1)/Cv. Использование разностных интегральных кривых дает представление о циклических колебаниях без эффекта смещения границ между фазами циклов большой и малой продолжительности.[3]

Для определения периодов повышенной и пониженной водности рек применяется и квантильный анализ данных. В диапазонах межгодовой изменчивости случайная функция предполагается стационарной, т.е. не зависящей от времени. Это предположение позволяет упростить анализ натурных данных, а результаты анализа считать стационарными приближенными к исследуемому процессу. Каждый временной ряд рассматривается как реализация случайного процесса x(t), за основную вероятностную характеристику которого принимается функция распределения F(xp) и ее квантили хр. Наибольший интерес представляют пять квантилей хmin, х0.25, х0.5, х0.75, xmax. Здесь xmin, xmax - крайние члены ранжированного (выстроенного в порядке возрастания) ряда. Анализ крайних членов xmin, xmax требует чрезвычайной осторожности, поскольку они подвержены сильному влиянию выборочной изменчивости, обусловленной ошибками измерения исходных величин. Медиана х0.5 являясь средним членом ранжированного ряда характеризует центр распределения данных в выборке. Набор квантилей х0.25, х0.5, х0.75 фиксирует «норму» изменчивости анализируемого параметра, х0.25 - нижний, а х0.75 - верхний её пределы. Величина Q называемая интерквантильным расстоянием, служит мерой разброса в пределах «нормы». Значения анализируемого параметра, выходящие за квантили х0.25, х0.75 можно рассматривать как особые значения, выходящие за верхний и нижний внутренние барьеры.[4]

Для определения периодов повышенной и пониженной водности использовались данные наблюдений с 1953 по 2010 годы над расходами воды реки Печора по постам Троицко-Печорск и Якша. Гидрологические ряды исходных данных прошли проверку на однородность. Для чего были использованы два параметрических критерия - Фишера и Стьюдента. Оба этих критерия относятся к категории стандартных критериев, и рекомендуются в большинстве нормативных документов в качестве официального теста на однородность. Критерий Фишера используется для проверки однородности гидрологических рядов по дисперсии. Критерий Стьюдента используется для проверки однородности гидрологических рядов по среднему значению. Проверка рядов исходных данных анализируемых рек на однородность показала, что ряды однородны.

Анализ производился по графикам среднегодовых расходов воды, на которых отображены скользящие средние 5-летий и 10-летий, аналогичным графикам с нанесенными характеристиками квантильного анализа, а также разностным интегральным кривым (рисунки 1 - 6). В итоге были определены периоды повышенной и пониженной водности реки Печора, которые отображены в таблице 1.


Рисунки 1-2. Среднегодовые расходы воды, скользящие значения 5-летий и 10-летий, характеристики квантильного анализа, пост Троицко-Печорск

Рисунки 3-4. Среднегодовые расходы воды, скользящие значения 5-летий и 10-летий, характеристики квантильного анализа, пост Якша

Рисунки 5-6. Разностная интегральная кривая среднегодовых расходов воды, пост Троицко-Печорск, пост Якша

Таблица 1

Сведения о многоводных и маловодных годах на реке Печора

пост Троицко-Печорск

пост Якша

пост Троицко-Печорск

пост Якша

Многоводные годы

Маловодные годы

1965, 1966, 1978, 1979, 1983, 1988, 1990, 1993, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2006, 2008

1962, 1974, 1978, 1979, 1983, 1984, 1985, 1986, 1990, 1993, 2001, 2002, 2006, 2008

1953, 1954, 1955, 1963, 1970, 1976, 1977, 1980, 1981, 1982, 1988, 1989, 1994

1954, 1960, 1970, 1977, 1980, 1981, 1982, 1987, 1988, 1989, 1994, 1995, 2004, 2005, 2010

Экстремально многоводные годы

Экстремально маловодные годы


1965

1960



Литература:

  1. Чеботарев А.И. Гидрологический словарь. - Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

  2. Горошко Н.В. Способы оценки пространственно-временных колебаний стока (на примере бассейна Верхней Оби). // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата, 2010, №1

  3. Андреянов В.Г. Циклические колебания годового стока и их учет при гидрологических расчетах. // Труды ГГИ. «Вопросы расчетов стока», 1959, вып. 68.

  4. Мякишева Н.В., Чжан Гоюй. Ритмика годовой цикличности гидрологических процессов в районах с интенсивной хозяйственной деятельностью. // Вестник С.-Петерб. ун-та, 2010, сер.7, вып.4.

Основные термины (генерируются автоматически): среднегодовой расход воды, Печора, пост, многолетний период, годовой сток, проверка однородности, анализируемый параметр, пониженная водность, анализ, критерий.


Похожие статьи

Оценка изменений годового стока реки Печора в условиях...

На начальном этапе исследования проведена оценка межгодовой изменчивости стока. Для выделения периодов повышенной и пониженной водности использованы разностные интегральные кривые среднегодовых расходов [2]...

Современные изменения внутригодового распределения стока...

Анализ графиков показал, что для всех групп водности наблюдается перераспределение стока внутри нелимитирующего периода (весна) — увеличение стока в мае и уменьшение в июне, а также для

Оценка изменений годового стока реки Печора в условиях меняющегося климата.

К вопросу восстановления расходов воды в реке Зеравшан...

Статистические характеристики среднегодовых расходов воды на гидропостах реки Зеравшан.

5. Шикломанов И. А. Антропогенные изменения водности рек.

расход воды, вегетационный период, речной сток, река-аналог, антропогенные факторы, средний годовой...

Гигиеническая оценка эффективности мероприятий по...

Из таблицы видно, что при сравнительно небольшой разнице в водности по годам за 6 лет, колебания расхода воды внутри каждого года очень велики –средние минимальные годовые показатели ниже максимальных в 55-130 раз, даже в течение суток они разнятся между собой...

Негативные последствия использования технологии открытого...

Средний многолетний минимальный сток в данном створе составляет 2,06 м3/с, а в отдельные годы он снижался к концу зимы до 0,5 м3/с.

Устройство водозабора и его мощность определяется совокупностью факторов: потребным расходом воды и его соотношением с...

Методика дифференцированной оценки антропогенной и фоновой...

биогенному стоку в период, предшествующий антропогенному воздействию. Не для всех рек, даже крупных, подобные ряды наблюдений имеются.

где ССГ — средняя за год концентрация биогенного элемента, мкг·дм-3, RСГ — среднегодовой расход воды в устьевых створах (р...

Технология определения плановой трудоёмкости докового...

Применение в статистических моделях регрессионного анализа безразмерных параметров по основным критериям подобия значительно

Влияние оказывают следующие факторы: солёность морской воды, среднегодовая температура воды и воздуха, влажность воздуха...

Изучение динамики химического состава и органолептических...

Верхне-Тобольское водохранилище по объему является объектом многолетнего регулирования стока реки Тобол в Костанайской области.

Для установления соответствия критериям требуемых показателей качества воды рыбохозяйственных водоемов использованы...

Определение показателей сточных вод | Статья в журнале...

Кроме того, на очистные сооружения поступают поверхностные и грунтовые воды в период

Контакт сточных вод с хлором обеспечивается в течение 40 мин. Точка контроля сточных вод находится в камере перед сбросом стоков в водоем.

Параметр качества. Исходная вода.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Оценка изменений годового стока реки Печора в условиях...

На начальном этапе исследования проведена оценка межгодовой изменчивости стока. Для выделения периодов повышенной и пониженной водности использованы разностные интегральные кривые среднегодовых расходов [2]...

Современные изменения внутригодового распределения стока...

Анализ графиков показал, что для всех групп водности наблюдается перераспределение стока внутри нелимитирующего периода (весна) — увеличение стока в мае и уменьшение в июне, а также для

Оценка изменений годового стока реки Печора в условиях меняющегося климата.

К вопросу восстановления расходов воды в реке Зеравшан...

Статистические характеристики среднегодовых расходов воды на гидропостах реки Зеравшан.

5. Шикломанов И. А. Антропогенные изменения водности рек.

расход воды, вегетационный период, речной сток, река-аналог, антропогенные факторы, средний годовой...

Гигиеническая оценка эффективности мероприятий по...

Из таблицы видно, что при сравнительно небольшой разнице в водности по годам за 6 лет, колебания расхода воды внутри каждого года очень велики –средние минимальные годовые показатели ниже максимальных в 55-130 раз, даже в течение суток они разнятся между собой...

Негативные последствия использования технологии открытого...

Средний многолетний минимальный сток в данном створе составляет 2,06 м3/с, а в отдельные годы он снижался к концу зимы до 0,5 м3/с.

Устройство водозабора и его мощность определяется совокупностью факторов: потребным расходом воды и его соотношением с...

Методика дифференцированной оценки антропогенной и фоновой...

биогенному стоку в период, предшествующий антропогенному воздействию. Не для всех рек, даже крупных, подобные ряды наблюдений имеются.

где ССГ — средняя за год концентрация биогенного элемента, мкг·дм-3, RСГ — среднегодовой расход воды в устьевых створах (р...

Технология определения плановой трудоёмкости докового...

Применение в статистических моделях регрессионного анализа безразмерных параметров по основным критериям подобия значительно

Влияние оказывают следующие факторы: солёность морской воды, среднегодовая температура воды и воздуха, влажность воздуха...

Изучение динамики химического состава и органолептических...

Верхне-Тобольское водохранилище по объему является объектом многолетнего регулирования стока реки Тобол в Костанайской области.

Для установления соответствия критериям требуемых показателей качества воды рыбохозяйственных водоемов использованы...

Определение показателей сточных вод | Статья в журнале...

Кроме того, на очистные сооружения поступают поверхностные и грунтовые воды в период

Контакт сточных вод с хлором обеспечивается в течение 40 мин. Точка контроля сточных вод находится в камере перед сбросом стоков в водоем.

Параметр качества. Исходная вода.

Задать вопрос