Оценка характеристик речного стока в изменяющихся природно-хозяйственных условиях

• Автор: Муращенкова, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Современное состояние вопроса определения

характеристик речного стока

1.1 Существующие методы оценки характеристик речного стока .

1.1.1. Оценка многолетних колебаний речного стока

1Л .2. Оценка трансформации руслового стока.

1.2. Влияние антропогенных факторов на изменение характеристик речного стока.

1.3. Влияние возможного изменения климата на характеристики речного стока.

Глава 2. Анализ и оценка многолетних колебаний

речного стока

2.1. Анализ и оценка многолетних колебаний
годового стока р. Волги
2.2. Анализ и оценка многолетних колебаний
годового стока р. Дон
Глава 3. Методика оценки основных характеристик
речного стока
3.1. Метод множественной линейной регрессии
3.2. Метод сплайнфункций
3.3. Метод остаточных отклонений МОО.
3.4. Расчт трансформации речного стока на участке р. Волги
3.5. Расчт солености воды Таганрогского залива.
3.5.1. Характеристика Таганрогского залива
3.5.2. Изменчивость солености воды Таганрогского залива
3.5.3. Расчт солености воды Таганрогского залива методом множественной линейной регрессии
3.5.4. Расчт солености воды Таганрогского залива методом
сплайнфункций и методом остаточных отклонений
Глава 4. Композиционный метод определения основных характеристик речного стока
4.1. Постановка задачи.
4.2. Объект исследований.
4.3. Расчт и построение кривых обеспеченностей стока
и минерализации воды в Кайраккумском водохранилище
Заключение.
Литература


Ох(1), Ох - математические ожидания и дисперсии, г (г, /' )- коэффициенты корреляции внутрирядной связи, г= /'-/ - сдвиг во времени между членами ряда. Первое условие равносильно утверждению о постоянстве климатических и физико-географических условий формирования стока и отрицанию возможности их изменения во времени. Второе условие приводит либо к отрицанию преемственности развития гидрологического процесса во времени (величины стока чисто случайные величины), либо допускает существование некоторой зависимости текущих значений стока от предшествующих. Свойство эргодичности состоит в том, что одна реализация временного ряда значений стока достаточной продолжительности может заменить множество реализаций той же продолжительности. Достаточным условием эргодичности стационарного процесса является приближение ординат его автокорреляционной функции к нулю при возрастании сдвига между ними, то есть г(г)->0 при Т ->. Допущение стационарности естественного процесса многолетних колебаний стока, на котором базируется в своей основе все существующие методы гидрологических и водохозяйственных расчётов, в сущности, предполагает перенос на будущее режимных характеристик, наблюдавшихся в прошлом. XX столетия, как в России, так и в других странах показывает, что такого рода допущение оправдывает себя. Одновременно с концепцией случайности многолетних колебаний речного стока существовала концепция их цикличности, понимаемой как повторяемое или обратимое чередование значений стока во времени. Причины цикличности стока до сих пор не выяснены. Одни авторы считают, что циклы обусловлены влиянием внешних (космогеофизических) факторов [], другие -автоколебательными процессами в системе «атмосфера-гидросфера Земли», третьи - естественными свойствами любой случайной последовательности []. Для выделения и анализа циклов водности применяют как визуальные методы - анализ хронологического графика, скользящее осреднение, разностные интегральные кривые, так и количественные - спектральный анализ, корреляционные функции и др. Важной особенностью многолетних колебаний речного стока является наличие внутрирядной связности. Измерителем внутрирядной связности является автокорреляция с шагом равным единице. Этой связью во многом определяются закономерности чередования лет различной водности. Другой особенностью многолетних колебаний речного стока является наличие корреляционной связи стока смежных и несмежных лет. Эта корреляция чаще всего обусловлена переходящими от года к году запасами бассейновой влаги []; взаимосвязью смежных значений стокоформирующих факторов, таких как испарение, осадки и т. Количественным показателем внутрирядной связности годового стока является коэффициент корреляции. Многочисленными исследованиями [, , и др. Однако некоторые исследователи признают наличие заметных дальних связей [, ], оценку которых производят с помощью автокорреляционных функций. Маркова (учитывается корреляция между смежными членами ряда), сложная цепь Маркова (допускается наличие ближних и дальних внутрирядных связей). Главная особенность двух последних моделей в принятии гипотезы стационарности. Это по существу, означает нестационарность исследуемых временных рядов годового стока. Вполне очевидно, что решению задачи учёта явления нестационарности речного стока должен предшествовать анализ материалов многолетних наблюдений речного стока. Для выявления степени нестационарности годового стока необходимо даительные ряды многолетних наблюдений подвергнуть проверке на однородность. Проверка может выполнятся по статистическим критериям Фишера (однородность выборочных дисперсий), Стыодента (однородность выборочных средних), Дурбина-Ватсона, Андерсона, Бартлета []. Гипотеза независимости обычно проверяется с помощью критерия Дурбина -Ватсона. Предполагается, что ряд Х. Е№-. Для независимого ряда величина (1-д)Тл + 2 должна приблизительно подчиняться распределению N(0,1). При а =5% /(а/2) =1,, а при а=1% г(а/2)=2,. Данный критерий по существу проверяет гипотезу отсутствия корреляции между смежными членами ряда г(/,/ + 1)=0, при 1=1, п-1, т. В силу нормальности распределения ? И(1) = .