Построение интегральной кривой стока в прямоугольной и косоугольной системах координат по среднемесячным расходам реки Иня. Построение гистограммы и статистической кривой обеспеченности максимальных годовых расходов реки Чулым, страница 2

M_w   в 1см 2·10⁸м³,

M_Q   в 1см 100м³/с,

M_t    в 1см 1мес (2,63·10⁶с),

m_w = 0,2·10⁹м³/см,

m_Q = 100м³/с·см,

m_t = 2,63·10⁶с/мес·см.

tg α₀ = 509,85м³/с · (2,63·10⁶с/мес·см / 0,2·10⁹м³/см) = 6,7.

ОР = 0,2·10⁹м³/см / (100м³/с·см · 2,63·10⁶с/мес·см) = 0,76см.

Решение вопросов регулирования при помощи интегральной кривой стока.

1. Водохранилище, позволяющее полностью зарегулировать реку.

 Сток полностью зарегулированной реки называется фиктивным стоком.

Уровень, который достигает водохранилище при максимальном возможном опорожнении называется уровнем мертвого объема (УМО).

По санитарным нормам уровень водохранилища должен быть выше УМО, а также выше оголовков водозаборников. Максимальный возможный уровень водохранилища – это нормально подпёртый уровень, при котором не происходит затопление ближайшей территории, и КПД гидроагрегатов ГЭС наивысший.

2. Наличие объема водохранилища меньшего, чем необходимо для полного регулирования.

Значения для построения интегральной кривой стока в прямоугольной и косоугольной системах координат приведены в табл.1.

2. Построение гистограммы и статистической кривой обеспеченности максимальных годовых расходов реки Чулым

В гидрологии часто встречаются случайные явления, то есть такие, которые при повторении всякий раз протекают несколько по-иному. Например, весеннее половодье может продолжаться различное время, иметь различные моменты начала и конца, различное количество воды, протекающей в реке за время половодья, различную величину максимального расхода и т.д. Математическая наука, изучающая количественные закономерности в случайных явлениях при массовых их повторениях, называется теорией вероятностей.

Вероятность – это некая действительная функция определенная на класс идеализированных событий, которые могут быть результатами опыта, эксперимента, наблюдений. Практическое понятие вероятности проявляется обычно в том, что при стремлении числа опытов к бесконечности, относительная частота случайного события в каждой последовательности независимых испытаний приближается к вероятности.

Событие – это такой любой факт, который может реализоваться либо нереализоваться. Случайная величина – это величина, значение которой зависит от большого числа независимых друг от друга факторов.

Признаки фазовой однородной величины:

- реализуется в один и тот же период времени;

- зависит от одних и тех же причин;

 - в ряду наблюдений каждая величина не зависит от других членов ряда.

Максимум весеннего половодья можно считать фазовой однородной величиной.

Случайная величина характеризуется совокупностью возможных её значений или вероятностью появления этих значений. Для обработки наших данных удобно перейти к безразмерной величине, поэтому вводим модульный коэффициент К:

 ,

 ,

где  – средний расход реки за 25 лет наблюдений (n=25).

Вероятность Р можно определить по следующей формуле:

 .

Для построения гистограммы (столбчатый график) и статистической кривой обеспеченности воспользуемся значения, приведенные в табл.2 и табл.3.

Шаг, с которым берутся значения модульных коэффициентов (интервал) – ΔК – от К_i до K_i-1.

 ,

где N – количество интервалов (N=12).

В табл.3 значение m – это число (количество) расходов, которое попало в определённый интервал. Р, % - это вероятность, а Р, % - обеспеченность.

 .

Гистограмма и статистическая кривая обеспеченности представлены на рис.6.

Таблица 2

№ п/п	Qi, м3/с	Ki = Qi/Q	Ki - 1	(Ki - 1)2	(Ki - 1)3	Рэмп
1	3402	1,32	0,32	0,1013	0,0322	4
2	3400	1,32	0,32	0,1008	0,0320	8
3	3358	1,30	0,30	0,0907	0,0273	12
4	3310	1,28	0,28	0,0799	0,0226	16
5	3200	1,24	0,24	0,0576	0,0138	20
6	3160	1,22	0,22	0,0504	0,0113	24
7	2890	1,12	0,12	0,0144	0,0017	28
8	2781	1,08	0,08	0,0060	0,0005	32
9	2662	1,03	0,03	0,0010	0,0000	36
10	2611	1,01	0,01	0,0001	0,0000	40
11	2500	0,97	-0,03	0,0010	0,0000	44
12	2458	0,95	-0,05	0,0023	-0,0001	48
13	2450	0,95	-0,05	0,0026	-0,0001	52
14	2432	0,94	-0,06	0,0033	-0,0002	56
15	2360	0,91	-0,09	0,0073	-0,0006	60
16	2340	0,91	-0,09	0,0087	-0,0008	64
17	2335	0,90	-0,10	0,0091	-0,0009	68
18	2270	0,88	-0,12	0,0145	-0,0017	72
19	2220	0,86	-0,14	0,0195	-0,0027	76
20	2219	0,86	-0,14	0,0196	-0,0028	80
21	2160	0,84	-0,16	0,0266	-0,0043	84
22	2150	0,83	-0,17	0,0279	-0,0046	88
23	2100	0,81	-0,19	0,0347	-0,0065	92
24	1970	0,76	-0,24	0,0560	-0,0133	96
25	1780	0,69	-0,31	0,0963	-0,0299	100
	2580,72		Сумма:=	0,8314	0,0729

Таблица 3