Обробка водомірних спостереженьРозрізняють первинну і спеціальну обробкуводомірних спостережень. Первинна обробка водомірних спостережень проводиться щодня спостерігачем поста і полягає в приведенні рівнів води до нуля графіка і обчисленні середнього рівня за добу. Для цього до відліку рівня води по постійній рейці рейкового поста (або переносній рейці пальового поста) додають різницю між відмітками нуля спостережень і нуля графіка (приводку). За даними рівнів води за окремі строки спостережень обчислюють їхні середньодобові значення. Якщо рівні води на протязі доби вимірювалися через рівні проміжки часу то середньодобовий рівень обчислюють як середню арифметичну величину, в противному випадку – як середньозважену величину. Обчислення середнього рівня води за місяць провадиться за даними середньодобових рівнів. Потім з усіх даних строкових спостережень вибирають максимальний і мінімальний рівні за місяць і відповідні їм дати. Обробка зазначених даних проводиться у книжці для запису водомірних спостережень. Після перевірки цих книжок на гідрологічній станції дані про рівні води з них переносять до річної таблиці щоденних рівнів води. Середній рівень води за рік обчислюють за середньомісячними величинами, а найвижчий і найнижчий рівні за рік вибирають з максимальних і мінімальних рівнів за місяць. За даними річної таблиці щоденних рівнів води будують графік коливання рівнів води (рис. 19). Спеціальна обробка рівнів води включає визначення характерних рівнів, побудову графіків зв’язку відповідних рівнів так кривих повторюваності і тривалості стояння рівнів води. Рівні на сусідніх водомірних постах, які характеризують одну й ту саму фазу (максимальні на підйомі, мінімальні на спаді та ін.) режиму рівнів річки, називають відповідними. Відповідні рівні на верхньому і нижньому постах можуть спостерігатися в різні дні. Невідповідність у часі залежить від тривалості добігання води між постами. Графік зв’язку відповідних рівнів представлений на рис. 18 На основі цього графіка за рівнями води одного поста можна відновити рівні, яких бракує, іншого поста. Графіки зв’язку відповідних рівнів використовують також для прогнозу рівнів води нижнього поста за спостережуваними рівнями верхнього поста. При проектуванні ГТС і використанні річок для зро-шування, судноплавства, лісосплаву тощо потрібно знати повторюваність (частоту) рівнів певної висоти і тривалість (забезпеченість) їх у потрібних висотних межах протягом навігаційного, вегетаційного, зимового або будь-якого іншого періоду року.
Рис. 18. Графік зв’язку відповідних рівнів води
Для цього рівні води піддають спеціальній статистичній обробці і за одержаними даними будують криві повторюваності та тривалості рівнів води (рис.19). Вихідними даними для побудови кривих повторюваності та тривалості є річна таблиця середньодобових рівнів. Розрахунки координат цих кривих ведуть в наступному порядку. Спочатку визначають амплітуду коливання рівнів води на протязі року, як різницю між найвищим і найнижчим рівнем води. Далі амплітуду розбивають на рівні інтервали, починаючи з найвищого рівня. Останній інтервал може відрізнятися від попередніх. Загальна кількість інтерваліва повинна бути не меншою 10-12. Далі визначають число днів стояння рівнів води в кожному інтервалі за кожний місяць. Сума числа днів стояння рівнів води за кожний місяць (сума по вертикалі) повинна дорівнювати числу днів в місяці. Складаючи числа днів стояння за кожний інтервал (сума по горизонталі) отримаємо повторюваність рівнів води. Розрахунки координат кривих повторюваності (частоти) та тривалості (забезпеченості) ведуть за таблицею 5. Для побудови кривих повторюваності (частоти) та тривалості (забезпеченості) (рис. 19) на осі координат відкладають вибрані інтервали, а на осі абсцис – дні та проценти. Необхідно мати на увазі, що при побудові кривої повторюваності (частоти) обчислені в табл. 1 значення відкладають для середини відповідного інтервалу, а при побудові кривої тривалості (забезпеченості) – для кінця інтервалу. Повторюваністю називається число днів за розрахунковий період, коли спостерігався рівень в даній висотній зоні (інтервалі). Повторюваність розрахована у відсотках від тривалості розрахункового періоду, називається частотою. Тривалістю називається число днів за розрахунковий період, коли спостерігався рівень вищий або рівний даному. Тривалість розрахована у відсотках від тривалості періоду називають забезпеченістю. Далі визначають модальний та медіальний рівні, верхній та нижній квадрильянні рівні. Модальний рівень – це значення змінної, яке відповідає найбільшій частоті. Медіанний рівень – це значення змінної, яке ділить ряд на дві рівні частини. Верхній квадрильярний рівень – відповідає забезпеченості 25 %. Нижній квадрильярний рівень – відповідає забезпечен6ості 75 %.
Таблиця 5. Відомість повторюваності (частоти) і тривалості (забезпеченості) стояння рівнів води на р.______ біля п._________ за 19_____ рік
Рис. 19. Графік коливань рівня води (а), криві повторюваності (частоти) і тривалості (забезпеченості) рівнів води (б): 1 – частота коливання рівнів; 2 – забезпеченість рівнів
|
