Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет гидрометрических характеристик реки
|
|
hmax – максимальная глубина, м;
Vmax – максимальная скорость, м/с;
hср – средняя глубина (м), рассчитывается по формуле:
h= w
B,
где В – ширина реки, м;
w - площадь живого сечения, м2;
R – гидравлический радиус (м), рассчитывается по формуле:
R= w
,
где – смоченный периметр, рассчитывается по формуле:
Результаты вычислений занесены в таблицу № 3.2.
Таблица № 3.2 – Итоговая таблица
| Характеристики | Значения |
| Q, м3/сек | 17, 3 |
| h, м | 1, 22 |
| hmax, м | 2, 34 |
| Vср, м/с | 0, 62 |
| Vmax, м/с | 0, 86 |
| w, м2 | 27, 56 |
| R, м | 1, 2 |
| , м
| 23, 17 |
| В, м | 22, 7 |
Вывод
В результате расчетов расхода воды аналитическим способом мы определили основные характеристики реки, к которым относятся расход воды Q= 17, 3 м³ /с; средняя глубина равна h = ώ /В=1, 21 м; средняя скорость 0, 78 м/с; площадь живого сечения ώ = 27, 56 м2; ширина реки В=22, 7 м; наибольшая глубина hmax=2, 34 м; наибольшую скорость течения Vmax =0, 86 м/с; гидравлический радиус R= ώ / 
=1, 2м; Vср =Q/ώ = 0, 63 м/с и смоченный период по результатам вычислений равен =23, 17 м.
4. Расчёт годового стока
Цель работы: рассчитать годовой сток реки Вихорева - Коблякова за период 1958-1984 гг. с помощью кривой обеспеченности
Исходные данные: среднегодовые расходы воды р. Вихорева у п. Кобляково, по данным наблюдений за 27 лет (1958-1984 гг.).
Требуется:
1) построить эмпирическую кривую обеспеченности среднегодовых расходов воды;
2) рассчитать статистические параметры гидрологического ряда;
3) вычислить абсолютные погрешности: 
, 
, 
, 
;
4) вычислить относительные погрешности: 
, 
, 
, 
.
Таблица № 4.1 – Расчет годового стока р. Вихорева – Коблякова
| Годы | Q м3/сек | № п.п. | Р | Q ранж |
| 13, 5 | 3, 57 | 90, 18 | ||
| 17, 2 | 7, 14 | 30, 1 | ||
| 28, 4 | 10, 71 | 28, 4 | ||
| 16, 3 | 14, 29 | 26, 2 | ||
| 17, 2 | 17, 86 | 25, 1 | ||
| 20, 4 | 21, 43 | 23, 4 | ||
| 13, 3 | 25, 00 | 23, 1 | ||
| 12, 8 | 28, 57 | 22, 1 | ||
| 19, 4 | 32, 14 | 20, 4 | ||
| 25, 1 | 35, 71 | 20, 1 | ||
| 16, 4 | 39, 29 | 19, 4 | ||
| 20, 1 | 42, 86 | 19, 4 | ||
| 23, 4 | 46, 43 | 17, 2 | ||
| 6, 45 | 50, 00 | 17, 2 | ||
| 8, 97 | 53, 57 | 17, 2 | ||
| 7, 98 | 57, 14 | 16, 4 | ||
| 90, 18 | 60, 71 | 16, 3 | ||
| 13, 4 | 64, 29 | 16, 2 | ||
| 26, 2 | 67, 86 | |||
| 23, 1 | 71, 43 | 13, 5 | ||
| 19, 4 | 75, 00 | 13, 4 | ||
| 22, 1 | 78, 57 | 13, 3 | ||
| 30, 1 | 82, 14 | 12, 8 | ||
| 17, 2 | 85, 71 | 10, 8 | ||
| 16, 2 | 89, 29 | 8, 97 | ||
| 92, 86 | 7, 98 | |||
| 10, 8 | 96, 43 | 6, 45 |
Эмпирической обеспеченностью Pm данного значения характеристики стока Q называется эмпирическая вероятность превышения этого значения, полученная по ряду наблюдений, состоящему из n членов. Для каждого члена такого ряда Q вычисляют эмпирическую ежегодную вероятность превышения P по формуле:
,
где m – число членов ряда, равных или превышающих Q.
1. Определяем норму годового стока и коэффициент асимметрии Сs
Нормой годового стока (
) называется среднеарифметическое значение за многолетний период такой продолжительности, при увеличении которой полученное среднее существенно не меняется.
Таблица № 4.2 - Статистические данные р. Вихорева - Коблякова
| Среднее | 20, 39 |
| Стандартная ошибка | 2, 92 |
| Медиана | 17, 20 |
| Мода | 17, 20 |
| Стандартное отклонение | 15, 18 |
| Дисперсия выборки | 230, 43 |
| Эксцесс | 18, 37 |
| Асимметричность | 3, 95 |
| Интервал | 83, 73 |
| Минимум | 6, 45 |
| Максимум | 90, 18 |
| Сумма | 550, 58 |
| Счет | |
| Коэффициент вариации | 0, 75 |
Методы решения: аналитический метод с использованием расчетных формул преобразования, и графический при построении эмпирической и аналитической кривой обеспеченности среднегодовых расходов воды с использованием точечной диаграммы.
Некоторые статистические параметры (числовые характеристики) определяются по формулам:
Норма годового стока определяется по формуле:
=20, 4 
где - среднеарифметическое, характеризующее положение центра, вокруг которого колеблются отдельные значения Q 
рассматриваемого ряда;
n – число членов ряда.
= 15, 2
где σ – стандартное отклонение;
- среднеарифметическое, характеризующее положение центра, вокруг которого колеблются отдельные значения Q рассматриваемого ряда;
n – число членов ряда.
=3, 95
где C 
- коэффициент асимметрии;
σ – стандартное отклонение;
- среднеарифметическое, характеризующее положение центра, вокруг которого колеблются отдельные значения Q рассматриваемого ряда;
n – число членов ряда.
Коэффициент вариации рассчитывается по формуле:
,
где σ – стандартное отклонение;
- норма годового стока, м3/с.
2. Расчет абсолютных ошибок
Стандартная ошибка среднего значения вычисляется по формуле:
,
где п - среднее значение расхода воды;
σ – стандартное отклонение.
Стандартная ошибка стандартного отклонения вычисляется по формуле:
Стандартная ошибка коэффициента вариации вычисляется по формуле:
,
Стандартная ошибка коэффициента асимметрии вычисляется по формуле:
3. Строим эмпирическую кривую обеспеченности годового стока р. Вихорева – Кобякова.
4. Расчет относительных ошибок
Относительная ошибка среднего значения в процентах вычисляется по формуле:
%
Относительная ошибка стандартного отклонения вычисляется по формуле:
%,
Относительная ошибка коэффициента вариации вычисляется по формуле:
%
Относительная ошибка коэффициента асимметричности вычисляется по формуле:
%
%
Таблица № 4.3 - Результаты вычисления расчетов годового стока
р. Вихорева – Коблякова
| , м3/с
| Cs | Cv | Cs/Cv | σ | ε Q, % | ε Cs, % | ε Cv, % |
| 20, 4 | 3, 95 | 0, 75 | 5, 3 | 15, 2 | 13, 6 | 3, 8 | 14, 7 |
Вывод
В результате проведённой работы был осуществлен анализ среднегодовых расходов реки Вихорева.
Нами были вычислены:
§ среднемноголетний годовой сток 
м3/с;
§ коэффициент вариации Сv = 0, 75
§ коэффициент асимметрии Сs = 3, 95
Помимо этого нами была построена эмпирическая кривая обеспеченности годового стока реки Вихорева – Коблякова. Были найдены абсолютные ошибки: стандартная ошибка среднего значения - 2, 93; стандартная ошибка стандартного отклонения - 2, 07; стандартная ошибка коэффициента вариации 
- 0, 11; стандартная ошибка коэффициента асимметрии 
- 0, 15, а также были вычислены относительные ошибки параметров ε Q = 13, 6 %, έ Сv = 14, 7 % и έ Cs = 3, 8 %, а также