СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1
Статья начинает дискуссию на тему об обоснованности использования методов теории вероятности и математической статистики в гидрологических расчетах. Вся методология современных расчётов стока зиждется на статистической обработке рядов наблюдений. Эти методы указаны в регламентирующих документах (СП...
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Scientific and Industrial Research Association Gidrotehproekt
2019-12-01
|
| Series: | Гидросфера: Опасные процессы и явления |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/13 |
| _version_ | 1818879070646042624 |
|---|---|
| author | Alexey Yu. Vinogradov Arkady M. Doganovsky Victor A. Obyazov |
| author_facet | Alexey Yu. Vinogradov Arkady M. Doganovsky Victor A. Obyazov |
| author_sort | Alexey Yu. Vinogradov |
| collection | DOAJ |
| description | Статья начинает дискуссию на тему об обоснованности использования методов теории вероятности и математической статистики в гидрологических расчетах. Вся методология современных расчётов стока зиждется на статистической обработке рядов наблюдений. Эти методы указаны в регламентирующих документах (СП 33-101-2003) и, де-факто, являются обязательными к применению при выполнении расчетов для нужд строительного проектирования. Любые другие альтернативные методы таковыми не являются. Однако опыт применения вероятностно-статистических методов в инженерно-гидрометеорологических изысканиях позволяет усомниться в правомерности такой постановки вопроса.
Вызывает сомнение применение к гидрологическим характеристикам, в частности расходу воды, понятия случайной величины. С точки зрения математика, выборка исходных данных, впоследствии используемых при решении статистической задачи, всегда получается в результате эксперимента, проводимого при неизменных условиях. Расход воды зависит от многих природных факторов, часть из которых постоянно меняется. Кроме того, зависимость от некоторых факторов почти функциональна. Например, выпадение осадков вызывает увеличение стока, а отсутствие – уменьшение. Другие факторы, наоборот, достаточно стабильны. Для каждого конкретного водосбора они не случайны и ведут себя вполне предсказуемо.
Представляется недостаточно аргументированной экстраполяция, например, максимальных расходов воды в область редкой обеспеченности. Погрешность измерений (определений) расхода воды в реке возрастает по мере его увеличения. Этому способствует практически невозможное измерение расхода при выходе воды на пойму, при ледоходе, карчеходе и другие. Применяемые в этих случаях методы измерения по экспертной оценке дают ошибку до 25%. Сами же "измеренные" максимальные расходы отличаются друг от друга на 5-10 %. Таким образом, мы имеем не ранжированные значения нескольких наибольших расходов, а некий усредненный максимальный расход, имеющий регулярную повторяемость.
Как следствие, сделан вывод о недостаточной обоснованности применения математического аппарата вероятностно-статистического анализа в гидрологических расчётах.
Литература
Айвазян C.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. Справочное изд. М.: Финансы и статистика, 1983. 471 с.
Виноградов А.Ю. Никифоровский А.А. К вопросу о применимости статистических методов в расчетах максимального стока малых рек // Сборник докладов III Международной конференции «Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита» (г. Южно-Сахалинск, 22-26 сентября 2014 г.) / Отв. редактор Н.А. Казаков. Южно-Сахалинск: Сахалинский филиал ФГБУН Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, 2014. С. 242-246
Владимиров А.М. Гидрологические расчёты. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 365 с.
Гнеденко Б.В. Беседы о математической статистике. М.: Наука, 1968. 64 с.
Горошков И.Ф. Гидрологические расчёты. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 433 с.
Дружинин И.П., Коноваленко З.П., Хамьянова Н.В. Вековые и внутривековые колебания стока рек Азиатской части СССР // Многолетние колебания стока и вероятностные методы его расчета / Под ред. В.Д. Быкова. М.: Изд. МГУ, 1967. C. 60-66.
Ивченко Г.И., Медведев Ю.И. Введение в математическую статистику: учебник. М.: Из-во ЛКИ, 2010. 600 с.
Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Гидрологические основы управления речным стоком. М.: Наука, 1981. 257 с.
Найденов В.И., Кожевникова И.А. Почему так часто происходят наводнения // Природа. 2003. № 9 (1057). С. 12–20.
Ресурсы поверхностных вод СССР: в 20 т. Т.2: Карелия и Северо-Запад. Часть 2. Приложения / Под ред. В.Е. Водогрецкого. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 278 с.
Рождественский А.В., Чеботарев А.И. Статистические методы в гидрологии. Л: Гидрометеоиздат, 1974. 424 с.
Федотов Г.А. Изыскания и проектирование мостовых переходов: учебное пособие для студентов учреждений высшего профессионального образования. М.: Издательский центр «Академия», 2010. 304 с. |
| first_indexed | 2024-12-19T14:24:14Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-c78eb1f17b564633a2c58c6e78f1e8fc |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2686-7877 2686-8385 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2024-12-19T14:24:14Z |
| publishDate | 2019-12-01 |
| publisher | Scientific and Industrial Research Association Gidrotehproekt |
| record_format | Article |
| series | Гидросфера: Опасные процессы и явления |
| spelling | doaj.art-c78eb1f17b564633a2c58c6e78f1e8fc2022-12-21T20:17:40ZrusScientific and Industrial Research Association GidrotehproektГидросфера: Опасные процессы и явления2686-78772686-83852019-12-011110.34753/HS.2019.1.1.00413СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1Alexey Yu. Vinogradov0Arkady M. Doganovsky1Victor A. Obyazov2ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет, г. Санкт-Петербург, РоссияРоссийский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт-Петербург, РоссияООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, РоссияСтатья начинает дискуссию на тему об обоснованности использования методов теории вероятности и математической статистики в гидрологических расчетах. Вся методология современных расчётов стока зиждется на статистической обработке рядов наблюдений. Эти методы указаны в регламентирующих документах (СП 33-101-2003) и, де-факто, являются обязательными к применению при выполнении расчетов для нужд строительного проектирования. Любые другие альтернативные методы таковыми не являются. Однако опыт применения вероятностно-статистических методов в инженерно-гидрометеорологических изысканиях позволяет усомниться в правомерности такой постановки вопроса. Вызывает сомнение применение к гидрологическим характеристикам, в частности расходу воды, понятия случайной величины. С точки зрения математика, выборка исходных данных, впоследствии используемых при решении статистической задачи, всегда получается в результате эксперимента, проводимого при неизменных условиях. Расход воды зависит от многих природных факторов, часть из которых постоянно меняется. Кроме того, зависимость от некоторых факторов почти функциональна. Например, выпадение осадков вызывает увеличение стока, а отсутствие – уменьшение. Другие факторы, наоборот, достаточно стабильны. Для каждого конкретного водосбора они не случайны и ведут себя вполне предсказуемо. Представляется недостаточно аргументированной экстраполяция, например, максимальных расходов воды в область редкой обеспеченности. Погрешность измерений (определений) расхода воды в реке возрастает по мере его увеличения. Этому способствует практически невозможное измерение расхода при выходе воды на пойму, при ледоходе, карчеходе и другие. Применяемые в этих случаях методы измерения по экспертной оценке дают ошибку до 25%. Сами же "измеренные" максимальные расходы отличаются друг от друга на 5-10 %. Таким образом, мы имеем не ранжированные значения нескольких наибольших расходов, а некий усредненный максимальный расход, имеющий регулярную повторяемость. Как следствие, сделан вывод о недостаточной обоснованности применения математического аппарата вероятностно-статистического анализа в гидрологических расчётах. Литература Айвазян C.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. Справочное изд. М.: Финансы и статистика, 1983. 471 с. Виноградов А.Ю. Никифоровский А.А. К вопросу о применимости статистических методов в расчетах максимального стока малых рек // Сборник докладов III Международной конференции «Селевые потоки: катастрофы, риск, прогноз, защита» (г. Южно-Сахалинск, 22-26 сентября 2014 г.) / Отв. редактор Н.А. Казаков. Южно-Сахалинск: Сахалинский филиал ФГБУН Дальневосточный геологический институт ДВО РАН, 2014. С. 242-246 Владимиров А.М. Гидрологические расчёты. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 365 с. Гнеденко Б.В. Беседы о математической статистике. М.: Наука, 1968. 64 с. Горошков И.Ф. Гидрологические расчёты. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 433 с. Дружинин И.П., Коноваленко З.П., Хамьянова Н.В. Вековые и внутривековые колебания стока рек Азиатской части СССР // Многолетние колебания стока и вероятностные методы его расчета / Под ред. В.Д. Быкова. М.: Изд. МГУ, 1967. C. 60-66. Ивченко Г.И., Медведев Ю.И. Введение в математическую статистику: учебник. М.: Из-во ЛКИ, 2010. 600 с. Крицкий С.Н., Менкель М.Ф. Гидрологические основы управления речным стоком. М.: Наука, 1981. 257 с. Найденов В.И., Кожевникова И.А. Почему так часто происходят наводнения // Природа. 2003. № 9 (1057). С. 12–20. Ресурсы поверхностных вод СССР: в 20 т. Т.2: Карелия и Северо-Запад. Часть 2. Приложения / Под ред. В.Е. Водогрецкого. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. 278 с. Рождественский А.В., Чеботарев А.И. Статистические методы в гидрологии. Л: Гидрометеоиздат, 1974. 424 с. Федотов Г.А. Изыскания и проектирование мостовых переходов: учебное пособие для студентов учреждений высшего профессионального образования. М.: Издательский центр «Академия», 2010. 304 с.http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/13вероятностные методыгидрологические расчетыречной стокповторяемость экстремальных расходовточность измерения максимальных расходов воды |
| spellingShingle | Alexey Yu. Vinogradov Arkady M. Doganovsky Victor A. Obyazov СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1 Гидросфера: Опасные процессы и явления вероятностные методы гидрологические расчеты речной сток повторяемость экстремальных расходов точность измерения максимальных расходов воды |
| title | СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1 |
| title_full | СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1 |
| title_fullStr | СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1 |
| title_full_unstemmed | СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1 |
| title_short | СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1 |
| title_sort | существующие проблемы гидрологических расчётов часть 1 |
| topic | вероятностные методы гидрологические расчеты речной сток повторяемость экстремальных расходов точность измерения максимальных расходов воды |
| url | http://hydro-sphere.ru/index.php/hydrosphere/article/view/13 |
| work_keys_str_mv | AT alexeyyuvinogradov suŝestvuûŝieproblemygidrologičeskihrasčëtovčastʹ1 AT arkadymdoganovsky suŝestvuûŝieproblemygidrologičeskihrasčëtovčastʹ1 AT victoraobyazov suŝestvuûŝieproblemygidrologičeskihrasčëtovčastʹ1 |