СПОСОБЫ ПРОГНОЗОВ ПО МЕТОДУ ТЕНДЕНЦИЙ




Согласно изложенному, основным содержанием метода тенденций является экстраполирование хронологического графика уровня или расхода на несколько дней вперед.

Вместе с этим известно, что экстраполирование любой кривой (в том числе и кривой колебания уровня) может быть произведена несколькими способами, которые отличаются друг от друга исходными предпосылками и точностью. Таким образом, точность прогнозов по методу тенденций зависит прежде всего от способа экстраполирования графика изменения стока.

Все существующие способы экстраполирования можно разбить на две группы: а) линейные и б) нелинейные.

Способ линейного экстраполирования основан на предположении постоянства градиента рассматриваемого элемента во времени, т.е.

где H – уровень или расход воды.

Исходя из этой предпосылки, экстраполирование уровня или расхода воды производится по прямой линии, наклон которой к осям координат равен среднему наклону последнего (перед днем выпуска прогноза) отрезка гидрографа.

В отличие от этого способа нелинейное экстраполирование основано на предположении о непостоянстве градиента изменения уровня или расхода во времени, т.е.

Экстраполирование гидрографа стока производится в этом случае по кривой, уравнение которой устанавливается аналитическим или графическим путем.

В соответствии с указанным подразделением прогнозы стока по методу тенденций могут быть подразделены на прогнозы по линейной тенденции и прогнозы по нелинейной тенденции.

Изложение этих способов приводится ниже.

 

3. ПРОГНОЗЫПО ЛИНЕЙНОЙ ТЕНДЕНЦИИ [1, 6, 11]

Практическое осуществление этого способа производится следующим образом.

Предположим, имеется отрезок гидрографа уровня (рис.3) за период от до , причем – сегодняшний день или день выпуска прогноза.

Рис. 3. Схема линейного изменения уровня во времени.   Предположим, требуется дать прогноз уровня в момент (т.е. с заблаговременностью ). Обозначим приращение уровня в период от до через , а приращение уровня в прошлый период от до через . Тогда
, или ,   (3.2)   (4.2)

 

где – уровень в момент , т.е. прогноз уровня с заблаговременностью ;

- уровень в момент (сегодняшний день);

– уровень в момент (уровень в прошлый момент времени);

– суммарное изменение уровня от момента до момента .

Так как, согласно исходной предпосылке способа, то, принимая и , получим

(5.2)

и, следовательно

(6.2)

Их равенств (5.2) и (6.2) следует, что величины и в уравнениях (3.2) и (4.2) могут быть определены по связям

(7.2)

и

(8.2)

т.е. по градиентам изменения уровня за прошлый период времени.

Наиболее распространен на практике прогноз уровня и расхода по уравнению (4.2). при использовании этого уравнения для прогноза стока производится построение графической зависимости (8.2) по материалам гидрометрическим наблюдений в данном створе за прошлый период времени.

Обработка указанных материалов производится по форме табл. 3. В гр. 1 и 2 таблицы вписываются даты и уровень (или расход) воды в данном створе реки, в гр. 3 и 4 – разности уровней за периоды и

Величины и устанавливаются заранее, исходя из требующейся заблаговременности и допустимой точности прогнозов (в табл. 3 принято ).

Графическая зависимость (8.2) строится по данным гр. 3 и 4, табл. 1 (рис.4), причем по вертикальной шкале откладываются величины , а по горизонтальной - . Связь на этом графике проводится в виде средней линии в поле точек. Отклонения точек от этой линии (по горизонтальной оси) равны ошибкам прогноза по уравнению (4.2); поэтому обеспеченность способа может быть определена как отношение числа точек, отклонение которых от средней линии не превышает допустимой величины (20% от ), к общему числу точек на поле графика.

Зависимости вида (8.2) строятся обычно для каждого сезона в отдельности: для весеннего половодья, летней и зимней межени.

Каждая из этих связей строится по 30-50 точкам, равномерно охватывающим всю амплитуду колебания уровня (расхода) в данном сезоне за многолетний период времени (обычно за 5-6 последних лет).

Прогноз стока по зависимостям вида (8.2) весьма прост: по данным о величинах изменения уровня на прошлый интервал времени с рис. 4 снимается прогнозное изменение уровня за период и дается прогноз уровня по уравнению (4.2).

Рис. 4. Связь для прогноза уровня по линейной тенденции (р. Волга – г. Елабуга).

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-01-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: