1 ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ И ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ 6
1.1 Географическое положение 6
1.2 Рельеф и геологическое строение 7
1.3 Почвенный покров 8
1.4 Растительность 9
1.5 Гидрографическая сеть 10
1.6 Климат 12
2 ОСОБЕННОСТИ ВОДНОГО РЕЖИМА РЕК ИССЛЕДУЕМОГО
РАЙОНА 15
2.1 Весеннее половодье 15
2.2 Летняя межень 16
2.3 Осенне-зимний период 17
2.4 Зимняя межень 17
2.5 Внутригодовое распределение стока 18
3 АНАЛИЗ РЯДОВ МАКСИМАЛЬНОГО ВЕСЕННЕГО СТОКА 21
3.1 Исходные данные 21
3.2 Приведение рядов к многолетнему периоду 23
3.3 Проверка рядов на однородность 28
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЕРОЯТНОСТНОЙ СТРУКТУРЫ РЯДОВ
МАКСИМАЛЬНОГО ВЕСЕННЕГО СТОКА 29
4.1 Методика исследований 29
4.2 Обоснование порядка модели авторегрессии для рядов максимальных
расходов весеннего половодья 30
4.3 Обоснование порядка модели авторегрессии для рядов слоя весеннего
половодья 32
4.4 Влияние озерности на порядок авторегрессионной модели для малых и
средних рек 33
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 37
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 38
ПРИЛОЖЕНИЯ 40
Приложение А - Пространственные корреляционные матрицы для максимальных расходов и слоев весеннего половодья 40
Приложение Б - Графики связи и хронологические графики максимальных расходов и слоев весеннего половодья 42
В соответствии с действующими нормативными документами при выполнении гидрологических расчетов используются две вероятностные модели: модель случайной величины и модель авторегрессии первого прядка [9,19]. При этом принято считать, что ряды среднегодовых и минимальных расходов воды в большинстве случаев соответствуют модели авторегрессии первого порядка, а ряды максимального стока - модели случайной величины. Исключение составляют реки, вытекающие из крупных озер и большие реки с широкой поймой, где даже в рядах максимального стока фиксируются значимые коэффициенты автокорреляции. В тоже время влияние малых и средних озер на автокорреляцию рядов максимального стока изучено недостаточно хорошо.
Следует отметить, что корректный выбор вероятностной модели имеет не только научное, но и практическое значение, поскольку коэффициенты автокорреляции должны учитываться при выполнении конкретных видов гидрологических расчетов. В соответствии с СП 33-101-2003 это требуется при проверке рядов на однородность по критериям Стьюдента и Фишера, при расчете коэффициентов вариации и асимметрии, при оценке погрешностей выборочных параметров распределения.
Цель настоящей работы: на примере рек Карелии оценить роль озерно- сти водосборов в формировании вероятностной структуры рядов максимальных расходов и слоев весеннего половодья. В связи с этим решались следующие задачи:
- дать краткую физико-географическую и климатическую характеристику района исследований;
- выполнить проверку рядов максимальных расходов и слоев весеннего половодья на однородность и стационарность;
- с использованием модуля программы Statistica «АРПСС и автокорреляционные функции» выполнить обоснованный выбор вероятностной модели для каждого ряда.
Работа состоит из 4 глав, введения и заключения.
В первой главе дана краткая физико-географическая и климатическая характеристика района исследований. Дано описание рельефа, почвенного покрова, растительности, гидрографической сети. Выполнен пространственновременной анализ основных климатических показателей.
Во второй главе описаны особенности внутригодового распределения стока рек Карелии. Даны даты наступления характерных фаз водного режима.
В третьей главе выполнен статистический анализ рядов максимальных расходов и слоев весеннего половодья. Проведена проверка рядов на однородность и стационарность, рассчитаны основные статистические характеристики и их погрешности.
В четвертой главе с использованием программы STATISTICA выполнен анализ вероятностной структуры рядов максимального стока. Проведена проверка рядов на соответствие моделям авторегрессии и скользящего среднего.
В заключении представлены основные результаты проделанной работы.
ВКР содержит 16 рисунка, 9 таблиц, 3 приложения и список использованных источников из 21 наименования. Общий объем работы 53 страницы.
В результате проведенных исследований подтвердилось общепринятое мнение, что вероятностная структура рядов максимального стока средних и малых рек в большинстве случаев соответствует модели случайной величины. Несмотря на высокую озерность региона на территории Карелии таких рядов более 90 %.
В тоже время имеется небольшое количество малых и средних рек, для которых ряды максимального стока описываются моделью авторегрессии первого порядка. В основном это реки, входящие в озерно-речные системы или реки, режим которых изменен, в результате искусственного регулирования стока.
