📄Работа №175341
Тема: Расчет максимальных расходов воды рек Республики Коми
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Гидрология
Объем:
86 листов
Год:
2016
Просмотров:
107
4800
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Физико-географическая и климатическая характеристика района
исследований 7
1.1 Географическое положение 7
1.2 Климат 8
1.2.1 Анализ изменения климата 13
1.3 Рельеф и геологическое строение 23
1.4 Почвы 25
1.5 Растительность 29
1.6 Многолетняя мерзлота 32
1.7 Характеристика гидрографической сети 35
2 Особенности гидрологического режима рек бассейна Средней и
Нижней Печоры 41
3 Анализ рядов максимальных расходов и слоев половодья 45
3.1 Приведение коротких рядов и их параметров к многолетнему периоду 47
3.2 Проверка рядов на однородность 54
3.3 Оценка временных трендов 57
4 Расчет максимальных расходов и слоев половодья в пунктах наблюдений гидрометрической сети 61
4.1 Оценка основных статистических характеристик и их погрешностей 61
4.2 Расчет максимальных расходов и слоев стока весеннего половодья заданной обеспеченности 64
4.3 Расчет слоев стока весеннего половодья заданной обеспеченности
при помощи усеченного Г-распределения 65
5 Расчет максимальных расходов весеннего половодья при отсутствии данных гидрометрических наблюдений 67
5.1 Оценка районного показателя редукции 69
5.2 Расчет коэффициента, характеризующего дружность весеннего
половодья (К0) 70
5.3 Расчет переходных коэффициентов ^ от обеспеченности 1% к
другим обеспеченностям 74
5.4 Исследование пространственной изменчивости характеристик
слоя весеннего половодья 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 84
ПРИЛОЖЕНИЯ 87
стр.
Приложение А - Основные гидрографические характеристики исследуемых рек в створах гидрологических постов 87
Приложение Б - Результаты проверки рядов на однородность 89
Приложение В - Результаты оценки значимости линейных трендов в рядах максимальных расходов воды и слоев стока весеннего половодья района исследований 92
Приложение Г - Примеры эмпирических и аналитических кривых обеспеченностей максимальных расходов воды и слоев стока весеннего половодья района исследований 94
Приложение Д - Максимальные расходы и слои стока весеннего половодья расчетной обеспеченности рек района исследований 110
Приложение Е - Примеры совмещения эмпирических и аналитических (полное и усеченное) кривых обеспеченностей слоев стока весеннего половодья района исследований 114
Приложение Ж - Слои стока весеннего половодья расчетной обеспеченности рек района исследований, с использованием уточняющих статистических параметров 116
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Физико-географическая и климатическая характеристика района
исследований 7
1.1 Географическое положение 7
1.2 Климат 8
1.2.1 Анализ изменения климата 13
1.3 Рельеф и геологическое строение 23
1.4 Почвы 25
1.5 Растительность 29
1.6 Многолетняя мерзлота 32
1.7 Характеристика гидрографической сети 35
2 Особенности гидрологического режима рек бассейна Средней и
Нижней Печоры 41
3 Анализ рядов максимальных расходов и слоев половодья 45
3.1 Приведение коротких рядов и их параметров к многолетнему периоду 47
3.2 Проверка рядов на однородность 54
3.3 Оценка временных трендов 57
4 Расчет максимальных расходов и слоев половодья в пунктах наблюдений гидрометрической сети 61
4.1 Оценка основных статистических характеристик и их погрешностей 61
4.2 Расчет максимальных расходов и слоев стока весеннего половодья заданной обеспеченности 64
4.3 Расчет слоев стока весеннего половодья заданной обеспеченности
при помощи усеченного Г-распределения 65
5 Расчет максимальных расходов весеннего половодья при отсутствии данных гидрометрических наблюдений 67
5.1 Оценка районного показателя редукции 69
5.2 Расчет коэффициента, характеризующего дружность весеннего
половодья (К0) 70
5.3 Расчет переходных коэффициентов ^ от обеспеченности 1% к
другим обеспеченностям 74
5.4 Исследование пространственной изменчивости характеристик
слоя весеннего половодья 76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 81
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 84
ПРИЛОЖЕНИЯ 87
стр.
Приложение А - Основные гидрографические характеристики исследуемых рек в створах гидрологических постов 87
Приложение Б - Результаты проверки рядов на однородность 89
Приложение В - Результаты оценки значимости линейных трендов в рядах максимальных расходов воды и слоев стока весеннего половодья района исследований 92
Приложение Г - Примеры эмпирических и аналитических кривых обеспеченностей максимальных расходов воды и слоев стока весеннего половодья района исследований 94
Приложение Д - Максимальные расходы и слои стока весеннего половодья расчетной обеспеченности рек района исследований 110
Приложение Е - Примеры совмещения эмпирических и аналитических (полное и усеченное) кривых обеспеченностей слоев стока весеннего половодья района исследований 114
Приложение Ж - Слои стока весеннего половодья расчетной обеспеченности рек района исследований, с использованием уточняющих статистических параметров 116
📖 Аннотация
Работа посвящена расчету максимальных расходов воды рек Республики Коми. Актуальность исследования обусловлена тем, что действующие нормативные гидрологические карты и зависимости для региона устарели, поскольку основаны на материалах наблюдений более чем тридцатилетней давности, что создает риски при проектировании современных инженерных сооружений. В исследовании выполнен статистический анализ рядов максимального стока весеннего половодья по данным 33 гидрологических постов, включая проверку их на однородность и стационарность, оценку трендов и основных статистических параметров. В качестве аналитической кривой обеспеченностей использовалось распределение Крицкого-Менкеля, а для коротких рядов применялся метод приведения к многолетнему периоду по рекам-аналогам. Ключевыми результатами стали расчетные значения максимальных расходов и слоев стока различной обеспеченности, уточнение районного показателя редукции до значения n=0,16, а также выявление слабовыраженной тенденции к повышению стока, связанной с естественными климатическими колебаниями. Теоретической основой послужили труды Владимирова А.М. по гидрологическим расчетам, Лучшевой А.А. по практической гидрологии и монография Клименко Д.Е. по максимальному стоку. Полученные результаты предназначены для использования проектными организациями, такими как Уральский филиал ОАО «Гипроспецгаз», при проведении инженерно-гидрометеорологических изысканий и актуализации региональных карт для обеспечения надежности гидротехнического строительства в Республике Коми.
📖 Введение
Актуальность исследования. Расчеты характеристик максимального стока (прежде всего максимальных расходов воды весенних половодий заданной вероятности превышения, объемов стока) составляют основу инженерногидрометеорологических изысканий при проектировании различных объектов. Основным нормативом, регламентирующим особенности гидрологических расчетов, является СП 33-101-2003 [26]. Наибольшим недостатком этого нормативного документа является отсутствие региональных карт и зависимостей. В практике инженерных изысканий до настоящего времени используются карты и расчетные схемы из пособия [22] и региональных справочников [24], которые были выпущены более 30 лет назад и позднее не обновлялись.
Поэтому, изучение характеристик стока для расчета максимальных расходов неизученных рек района исследований, на основе современных результатов наблюдений на реках-аналогах представляет интерес с точки зрения уточнения статистических параметров распределения стока, региональных зависимостей и обновления гидрологических карт для обеспечения новых проектируемых сооружений.
Объектом исследования являлись данные о максимальном стоке на гидрологических постах сети Росгидромета, находящихся в районе исследований.
Предмет исследования - изменения статистических параметров распределения максимального стока и связанные с этим изменения региональных зависимостей и гидрологических карт.
Цель работы: выявить, с помощью методов статистического анализа, изменения статистических параметров распределения максимального стока на основе современных данных по рекам-аналогам.
Задачи:
1. Оценка однородности рядов;
2. Оценка временных трендов;
3. Приведение коротких рядов и их параметров к многолетнему периоду;
4. Оценка основных статистических характеристик и их погрешностей;
5. Расчет максимальных расходов и слоев половодья в пунктах наблюдений гидрометрической сети;
6. Расчет максимальных расходов весеннего половодья при отсутствии данных гидрометрических наблюдений;
7. Корректировка гидрологических карт в районе исследований.
Методика исследования включала в себя: 1.) Анализ качества исходных данных - материалов наблюдений над максимальным стоком на постах; 2.) Обработка материалов наблюдений над максимальным стоком на постах.
Автор выражает благодарность своему научному руководителю к.г.н., доценту и и.о. заведующего кафедрой гидрологии суши РГГМУ Сикану А.В., главному специалисту по гидрометеорологическим изысканиям Уральского филиала ОАО «Гипроспецгаз» (г.Екатеринбург), к.г.н., Клименко Д.Е. и директору АНО УКЦ «Изыскатель» (г.Москва) Кручину М.Н. за консультации при написании выпускной квалификационной работы.
Поэтому, изучение характеристик стока для расчета максимальных расходов неизученных рек района исследований, на основе современных результатов наблюдений на реках-аналогах представляет интерес с точки зрения уточнения статистических параметров распределения стока, региональных зависимостей и обновления гидрологических карт для обеспечения новых проектируемых сооружений.
Объектом исследования являлись данные о максимальном стоке на гидрологических постах сети Росгидромета, находящихся в районе исследований.
Предмет исследования - изменения статистических параметров распределения максимального стока и связанные с этим изменения региональных зависимостей и гидрологических карт.
Цель работы: выявить, с помощью методов статистического анализа, изменения статистических параметров распределения максимального стока на основе современных данных по рекам-аналогам.
Задачи:
1. Оценка однородности рядов;
2. Оценка временных трендов;
3. Приведение коротких рядов и их параметров к многолетнему периоду;
4. Оценка основных статистических характеристик и их погрешностей;
5. Расчет максимальных расходов и слоев половодья в пунктах наблюдений гидрометрической сети;
6. Расчет максимальных расходов весеннего половодья при отсутствии данных гидрометрических наблюдений;
7. Корректировка гидрологических карт в районе исследований.
Методика исследования включала в себя: 1.) Анализ качества исходных данных - материалов наблюдений над максимальным стоком на постах; 2.) Обработка материалов наблюдений над максимальным стоком на постах.
Автор выражает благодарность своему научному руководителю к.г.н., доценту и и.о. заведующего кафедрой гидрологии суши РГГМУ Сикану А.В., главному специалисту по гидрометеорологическим изысканиям Уральского филиала ОАО «Гипроспецгаз» (г.Екатеринбург), к.г.н., Клименко Д.Е. и директору АНО УКЦ «Изыскатель» (г.Москва) Кручину М.Н. за консультации при написании выпускной квалификационной работы.
✅ Заключение
По данным проведенных исследований в выпускной квалификационной работе были получены следующие результаты:
Выполнен сбор и анализ исходной информации - данных по максимальным расходам воды и слоям стока весеннего половодья для рек района исследований. Из общего числа данных отобраны 33 гидрологических поста, из них 17 действующих и 16 закрытых. Действующие посты отвечают следующим требованиям: продолжительность наблюдений не менее 25 лет, площадь водосбора не более 100000 км2, отсутствие значимых антропогенных изменений. Для закрытых постов основным требованием было - продолжительность периода наблюдений не менее 6 лет.
Для постов с недостаточными периодами наблюдений расчетные характеристики максимального стока приводились к многолетнему периоду методом аналогии.
Для выбранных постов выполнена оценка однородности и стационарности рядов максимального весеннего стока. Процент опровержения гипотезы об однородности существенно не превышает принятый уровень значимости. Анализ неоднородных рядов максимальных расходов, показал наличие тренда на повышение, которое связано с наличием трендов в рядах годовых сумм осадков, то есть с естественно-природными колебаниями климата.
Была выполнена оценка основных статистических характеристик и их погрешностей. Продолжительность периода наблюдений при расчетах максимального стока считалось достаточной, если относительная погрешность для среднего значения ряда не превышала 10%, а для коэффициента вариации ( CJ - 15%.
Учитывая большую погрешность коэффициента асимметрии, в качестве расчетного значения отношения ( Cs/Cv) принято его эмпирическое значение ( Cs/ Cv) * с округлением до 0,5 в большую сторону.
С использованием полученных статистических параметров были построены эмпирические и аналитические кривые обеспеченностей и рассчитаны максимальные расходы воды и слои стока весеннего половодья различной обеспеченности. В качестве аналитической кривой во всех случаях использовалась кривая обеспеченностей Крицкого-Менкеля, расчет выполнялся методом моментов.
По постам с генетической неоднородностью рядов наблюдений, для диапазона обеспеченностей от 0,01% до 50% были построены аналитические кривые / -распределения с использованием уточняющих статистических параметров.
С использованием полученных данных проведено уточнение значения районного показателя редукции для рек района исследований. По результатам расчетов показатель редукции составил п = 0,16.
Выполнен расчет и районирование коэффициента К0, характеризующего дружность весеннего половодья. Коэффициент К0 по району исследований колеблется в пределах 0,0044 - 0,0175, среднее значение К0 для района исследований составило 0,009.
Полученные значения коэффициентов л в диапазоне обеспеченностей от 0,1 % до 50 % значительно отличаются от коэффициентов, представленных в приложении 7 СНиП 2.01.14-83.
Проанализирована пространственная изменчивость характеристик нормы слоя стока весеннего половодья h0 и коэффициента вариации Cv слоя стока весеннего половодья для района исследований, выполнено картирование данных характеристик. В сравнении со справочником «Ресурсы поверхностных вод» отмечено относительное сходство карт. Однако значения картируемых параметров по результатам выпускной квалификационной работы различаются существенно.
Так же при расчете максимальных расходов воды весеннего половодья при отсутствии данных гидрометрических наблюдений, отношение Cs/Cv для слоя стока весеннего половодья рекомендуется принимать как среднее по данным ближайших 2-3 рек-аналогов.
Таким образом, разработана региональная методика для расчета максимальных расходов воды весеннего половодья для случая отсутствия данных наблюдений в створе проектирования. Учитывая, что выпускная квалификационная работа выполнена в соответствии с действующей нормативно - технической документацией, полученные данные можно использовать для дальнейших расчетов при проектировании различных объектов в районе исследований.
Выполнен сбор и анализ исходной информации - данных по максимальным расходам воды и слоям стока весеннего половодья для рек района исследований. Из общего числа данных отобраны 33 гидрологических поста, из них 17 действующих и 16 закрытых. Действующие посты отвечают следующим требованиям: продолжительность наблюдений не менее 25 лет, площадь водосбора не более 100000 км2, отсутствие значимых антропогенных изменений. Для закрытых постов основным требованием было - продолжительность периода наблюдений не менее 6 лет.
Для постов с недостаточными периодами наблюдений расчетные характеристики максимального стока приводились к многолетнему периоду методом аналогии.
Для выбранных постов выполнена оценка однородности и стационарности рядов максимального весеннего стока. Процент опровержения гипотезы об однородности существенно не превышает принятый уровень значимости. Анализ неоднородных рядов максимальных расходов, показал наличие тренда на повышение, которое связано с наличием трендов в рядах годовых сумм осадков, то есть с естественно-природными колебаниями климата.
Была выполнена оценка основных статистических характеристик и их погрешностей. Продолжительность периода наблюдений при расчетах максимального стока считалось достаточной, если относительная погрешность для среднего значения ряда не превышала 10%, а для коэффициента вариации ( CJ - 15%.
Учитывая большую погрешность коэффициента асимметрии, в качестве расчетного значения отношения ( Cs/Cv) принято его эмпирическое значение ( Cs/ Cv) * с округлением до 0,5 в большую сторону.
С использованием полученных статистических параметров были построены эмпирические и аналитические кривые обеспеченностей и рассчитаны максимальные расходы воды и слои стока весеннего половодья различной обеспеченности. В качестве аналитической кривой во всех случаях использовалась кривая обеспеченностей Крицкого-Менкеля, расчет выполнялся методом моментов.
По постам с генетической неоднородностью рядов наблюдений, для диапазона обеспеченностей от 0,01% до 50% были построены аналитические кривые / -распределения с использованием уточняющих статистических параметров.
С использованием полученных данных проведено уточнение значения районного показателя редукции для рек района исследований. По результатам расчетов показатель редукции составил п = 0,16.
Выполнен расчет и районирование коэффициента К0, характеризующего дружность весеннего половодья. Коэффициент К0 по району исследований колеблется в пределах 0,0044 - 0,0175, среднее значение К0 для района исследований составило 0,009.
Полученные значения коэффициентов л в диапазоне обеспеченностей от 0,1 % до 50 % значительно отличаются от коэффициентов, представленных в приложении 7 СНиП 2.01.14-83.
Проанализирована пространственная изменчивость характеристик нормы слоя стока весеннего половодья h0 и коэффициента вариации Cv слоя стока весеннего половодья для района исследований, выполнено картирование данных характеристик. В сравнении со справочником «Ресурсы поверхностных вод» отмечено относительное сходство карт. Однако значения картируемых параметров по результатам выпускной квалификационной работы различаются существенно.
Так же при расчете максимальных расходов воды весеннего половодья при отсутствии данных гидрометрических наблюдений, отношение Cs/Cv для слоя стока весеннего половодья рекомендуется принимать как среднее по данным ближайших 2-3 рек-аналогов.
Таким образом, разработана региональная методика для расчета максимальных расходов воды весеннего половодья для случая отсутствия данных наблюдений в створе проектирования. Учитывая, что выпускная квалификационная работа выполнена в соответствии с действующей нормативно - технической документацией, полученные данные можно использовать для дальнейших расчетов при проектировании различных объектов в районе исследований.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.