Комплексный анализ рядов среднегодового и максимального стока реки Днепр, пункт наблюдений г. Киев за период c 1911 по 1950 годы (Методы обработки и анализ геоэкологической информации, Российский Государственный Гидрометеорологический Университет)
Актуальность курсовой работы определена тем, что гидрометеорологическую информацию применяют, при строительном проектировании и при решении других различных практических задач: предотвращение чрезвычайных ситуаций, оценка прогнозов строительства на исследуемой реке, перспективы регулирования стока.
Цель курсовой работы: провести комплексный анализ среднегодовых и максимальных рядов расхода реки Днепр, г. Киев за период с 1911 – 1950 гг.
В начале работы кратко описан бассейн реки Днепр. Показаны данные среднегодового и максимального стоков за сорокалетний период (1911 – 1950 г). Далее в работе произведены и построены интегральные функции распределения, представлены эмпирические и аналитические кривые обеспеченности, произведена оценка однородности исходных рядов наблюдений, представлено исследование взаимосвязи двух переменных и оценена адекватность математической модели парной линейной корреляции.
Объект исследования: река Днепр, г. Киев.
Предмет исследования: анализ среднегодовых и максимальных наблюдений расходов воды.
В результате комплексного анализа среднегодового и максимального стока рядов реки Днепр г. Киев за период с 1911 - 1950 года, проведен анализ исходных данных и дальнейшие расчеты из которых было установлено следующее:
1. На рис 2.1-2.1.1 для среднегодового и максимального стока реки, кривая имеет положительную асимметрию. Для среднегодового расхода воды распределение идет симметрично, для максимального не симметрично. Так же кривые функции распределения и обеспеченности для обоих стоков пересекаются в 50% случаев.
2. Изменчивость вариационного ряда средняя, значения небольшие, поэтому разброс значений небольшой и выравненность исследуемых значений достаточно хорошая, совокупность однородна.
3. При анализе значения вариации получили вывод, что для обоих рядов коэффициент не превышает 1, следовательно, разброс невысокий.
4. Для среднего и максимального расхода воды гипотеза об однородности ряда не опровергается по всем критериям: Стьюдента, Фишера и Манна-Уитни, Романовского. Из этого следует что, по максимальному и среднегодовому расходу воды ряд можно считать однородным.
5. Тренд является не значимым. Ряд среднегодового и максимального расхода воды, стационарен. Кроме того, тренд идет на понижение.
6. На графиках для среднегодового и максимального расхода воды кривая логнормальная более приближена к эмпирическим точкам.
7. Прямое и обратное уравнения регрессии пересекаются под углом α = 13 º таким образом связь между рядами достаточно тесная.
8. Оценка стационарности проводилась через преобразование Фишера в результате, гипотеза не опровергается и связь стационарна с вероятностью 90%.
Подводя итоги анализа, следует отметить, что при оценке адекватности математической модели связи и математической модели парной корреляции установлено – обе модели являются адекватными и их можно применять для прогноза стока, даже с учетом того что модель не прошла проверку на независимом материале. Так как коэффициент корреляции значим, связь тесная и стационарна, модель адекватна.
Цель по исследованию процессов максимального и среднегодового стоков реки Днепр — достигнута.
1. Шелутко В. А. Методы обработки и анализа гидрологической информации: Учебно-метод. пособие. — СПб., 2007 г, — 192 с.
2. Сикан А.В. Методы статистической обработки гидрометеорологической информации. Учебник. Специальность «Гидрология» направления подготовки «Гидрометеорология». - СПб.: изд. РГГМУ. 2007. - 279 с.
3. Ресурсы поверхностных вод СССР. Описание рек и озер. Т.5. Белоруссия и Верхнее Поднепровье. Ч 1,2. – Л.: Гидрометеоиздат, 1971. – 1108 с.
4. Гидрологическая характеристика реки Днепр https://studfile.net/preview/6454153/page:2/
5. Природа Украинской ССР. Моря и внутренние воды / Грезе В.Н., Поликарпов Г.Г., Романенко В.Д. и др. – К.: Наукова думка, 1987. http://dnieper.org/category/192