📄Работа №190926
Тема: Моделирование гидрографа стока р. Порос — с. Зоркальцево
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
гидрология
Объем:
37 листов
Год:
2019
Просмотров:
39
4370
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
Аннотация 2
Введение 4
1 Общие сведения о бассейне Обь -Томского междуречья 6
1.1 Географическое положение 6
1.2 Климат 7
1.3 Геологическое строение 9
1.4 Почвы и растительность 11
1.5 Гидрографическая изученность и гидрологический режим 14
2 Статистический анализ ряда данных р. Порос - с. Зоркальцево 16
2.1 Норма стока 16
2.2 Проверка ряда на репрезентативность 20
2.3 Оценка и анализ однородности стока 21
2.3.1 Критерий Стьюдента для проверки значимости различия средних
значений двух выборок 22
2.3.2 Критерий Фишера для проверки значимости различия двух дисперсий 23
3 Математическая модель гидрографа стока 25
3.1 Описание программы 25
3.2 Параметры модели 26
3.2.1 Снежный покров и его характеристики 26
3.2.2 Испарение с поверхности водного объекта 28
3.2.3 Влажность почвы 28
3.3 Расчёт модели 29
4 Сравнение фактического ряда наблюдения и прогнозируемого ряда р. Порос - с. Зоркальцево с 1974 по 2016 гг. 35
Заключение 38
Список использованной литературы 39
Введение 4
1 Общие сведения о бассейне Обь -Томского междуречья 6
1.1 Географическое положение 6
1.2 Климат 7
1.3 Геологическое строение 9
1.4 Почвы и растительность 11
1.5 Гидрографическая изученность и гидрологический режим 14
2 Статистический анализ ряда данных р. Порос - с. Зоркальцево 16
2.1 Норма стока 16
2.2 Проверка ряда на репрезентативность 20
2.3 Оценка и анализ однородности стока 21
2.3.1 Критерий Стьюдента для проверки значимости различия средних
значений двух выборок 22
2.3.2 Критерий Фишера для проверки значимости различия двух дисперсий 23
3 Математическая модель гидрографа стока 25
3.1 Описание программы 25
3.2 Параметры модели 26
3.2.1 Снежный покров и его характеристики 26
3.2.2 Испарение с поверхности водного объекта 28
3.2.3 Влажность почвы 28
3.3 Расчёт модели 29
4 Сравнение фактического ряда наблюдения и прогнозируемого ряда р. Порос - с. Зоркальцево с 1974 по 2016 гг. 35
Заключение 38
Список использованной литературы 39
📖 Введение
Моделирование - исследование объектов на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя. Моделирование процессов формирования речного стока образует базовый исследовательский и инженерный инструментарий современной гидрологии. Оно в принципе способно решать традиционные и многие новые задачи гидрологии. В основном - это изучение процессов формирования стока с помощью модели. Количество различных моделей стока насчитывается многими десятками - от элементарных точечных до распределенных, с сотнями пространственных элементов и десятками параметров в каждом. Но все они основаны на описании физических процессов формирования стока.
Исходными данными в работе являются: среднегодовые расходы воды р. Порос - с. Зоркальцево с 1974 по 2016 гг. [18], среднемесячные и среднесуточные значения расходов воды с 2008 по 2016 гг., а также значения осадков, температуры и испарения с ГМС Томск начиная с 1935 по 2017 гг.
Актуальность темы заключается в том, что бассейн р. Порос подвергается интенсивному освоению. Специфичность таких малых рек требует разработок новых и усовершенствования существующих методов оценки и прогноза стока. Необходимо знать, как будет вести себя водный объект в будущем. Однако гидрологическим процессам характерна повторяемость циклов. Поэтому часто для того, чтобы понять ход колебаний расходов воды в будущем необходимо знать, как вели себя расходы воды в предшествующие годы.
Целью работы является изучить условия формирования стока и создать концептуальную модель гидрографа стока за многолетний период, а также на основе имеющихся данных смоделировать средние годовые и среднемесячные расходы воды и дать оценку получившимся результатам.
Для решения поставленной цели решаются следующие задачи:
1. Собрать исходные гидрологические данные по р. Порос - с. Зоркальцево;
2. Подготовить метеорологические данные: осадков и температуры по ГМС Томск за 1935 по 2017 гг.;
3. Определить статистические характеристики среднего годового стока;
4. Изучить модель Hbv-light и смоделировать гидрограф стока, проведя регрессию и восстановив данные вплоть до 1935 г.;
5. Оценить значимость полученной модели разными способами.
При выполнении работы использовалась математическая модель HBV - это концептуальная модель речного бассейна, разработанная в Шведском метеорологическом и гидрологическом институте, рекомендованная Всемирной Метеорологической Организацией. Модель HBV является компьютеризированной моделью водосбора, которая преобразует осадки, потенциальное испарение и тающий снег в речной сток с помощью моделирования естественных гидрологических процессов [4].
Исходными данными в работе являются: среднегодовые расходы воды р. Порос - с. Зоркальцево с 1974 по 2016 гг. [18], среднемесячные и среднесуточные значения расходов воды с 2008 по 2016 гг., а также значения осадков, температуры и испарения с ГМС Томск начиная с 1935 по 2017 гг.
Актуальность темы заключается в том, что бассейн р. Порос подвергается интенсивному освоению. Специфичность таких малых рек требует разработок новых и усовершенствования существующих методов оценки и прогноза стока. Необходимо знать, как будет вести себя водный объект в будущем. Однако гидрологическим процессам характерна повторяемость циклов. Поэтому часто для того, чтобы понять ход колебаний расходов воды в будущем необходимо знать, как вели себя расходы воды в предшествующие годы.
Целью работы является изучить условия формирования стока и создать концептуальную модель гидрографа стока за многолетний период, а также на основе имеющихся данных смоделировать средние годовые и среднемесячные расходы воды и дать оценку получившимся результатам.
Для решения поставленной цели решаются следующие задачи:
1. Собрать исходные гидрологические данные по р. Порос - с. Зоркальцево;
2. Подготовить метеорологические данные: осадков и температуры по ГМС Томск за 1935 по 2017 гг.;
3. Определить статистические характеристики среднего годового стока;
4. Изучить модель Hbv-light и смоделировать гидрограф стока, проведя регрессию и восстановив данные вплоть до 1935 г.;
5. Оценить значимость полученной модели разными способами.
При выполнении работы использовалась математическая модель HBV - это концептуальная модель речного бассейна, разработанная в Шведском метеорологическом и гидрологическом институте, рекомендованная Всемирной Метеорологической Организацией. Модель HBV является компьютеризированной моделью водосбора, которая преобразует осадки, потенциальное испарение и тающий снег в речной сток с помощью моделирования естественных гидрологических процессов [4].
✅ Заключение
Основной целью данной работы было смоделировать гидрограф s стока р. Порос - с. Зоркальцево за разные годы с помощью модели НВУпо методу Монте-Карло, а также получить месячные значения расходов воды за период с 1935 по 2017 гг., с помощью данной модели.
Согласно полученным данным, проведенному анализу, можно сделать вывод о том, что полученная модель дает удовлетворительный результат. Расчет критерия качества производился по двум методам: по методу Монте - Карло был определен критерий эффективности, который показал хорошее значение смоделированного ряда (Reff = 0,63), а также расчет производился по формуле (24), по которой критерий качества показал удовлетворительный результат моделирования (m = 0,59).
Далее были проанализированы и сравнены фактический и смоделированные ряды. Нормы стока этих рядов отличаются друг друга по абсолютной ошибке на 11% (рер.факт. = 0,500 м3/с; Qcp модель. 0,448 м3/с).
Также при сравнении расходов воды различной обеспеченности было установлено, что модель НВУметод Монте-Карло дает схожие значения двух сравниваемых рядов за совместный период наблюдения (1974 - 2016 гг.). Абсолютные ошибки варьируются в диапазоне от 10,4 % до 21,1 %.
Исходя из всего приведенного выше, можно сделать вывод о том, что модель НВУдля моделирования помесячных значений использовать не представляется возможным, в связи с большими погрешностями расчета.
Однако модель НВУ дает хороший результаты для расчета средних годовых расходов воды, исследуемые параметры модели хорошо отражают происходящие процессы на реке.
Согласно полученным данным, проведенному анализу, можно сделать вывод о том, что полученная модель дает удовлетворительный результат. Расчет критерия качества производился по двум методам: по методу Монте - Карло был определен критерий эффективности, который показал хорошее значение смоделированного ряда (Reff = 0,63), а также расчет производился по формуле (24), по которой критерий качества показал удовлетворительный результат моделирования (m = 0,59).
Далее были проанализированы и сравнены фактический и смоделированные ряды. Нормы стока этих рядов отличаются друг друга по абсолютной ошибке на 11% (рер.факт. = 0,500 м3/с; Qcp модель. 0,448 м3/с).
Также при сравнении расходов воды различной обеспеченности было установлено, что модель НВУметод Монте-Карло дает схожие значения двух сравниваемых рядов за совместный период наблюдения (1974 - 2016 гг.). Абсолютные ошибки варьируются в диапазоне от 10,4 % до 21,1 %.
Исходя из всего приведенного выше, можно сделать вывод о том, что модель НВУдля моделирования помесячных значений использовать не представляется возможным, в связи с большими погрешностями расчета.
Однако модель НВУ дает хороший результаты для расчета средних годовых расходов воды, исследуемые параметры модели хорошо отражают происходящие процессы на реке.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.