СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1

Раздел
Научные дискуссии
  • А.Ю. Виноградов ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет, г. Санкт-Петербург, Россия
  • А.М. Догановский Российский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт-Петербург, Россия
  • В.А. Обязов ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия https://orcid.org/0000-0002-9644-1286
Ключевые слова: вероятностные методы, гидрологические расчеты, речной сток, повторяемость экстремальных расходов, точность измерения максимальных расходов воды
(+) Аннотация

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.

(+) Об авторе(ах)

А.Ю. Виноградов,
ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет, г. Санкт-Петербург, Россия

E-mail: gd@npogtp.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 3692-8409
Scopus ID: 56909443300
ORCID iD: 0000-0001-6834-2507
Почтовый адрес:
175400 Валдай Новгородской области, ул. Октябрьская д. 55А
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 909 592-39-78, +7 968 185-24-47

А.М. Догановский,
Российский государственный гидрометеорологический университет, г. Санкт-Петербург, Россия

E-mail: gd@npogtp.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 2586-6298
Scopus ID:
Почтовый адрес:
175400 Валдай Новгородской области, ул. Октябрьская д. 55А
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 909 592-39-78, +7 968 185-24-47

В.А. Обязов,
ООО НПО «Гидротехпроект», г. Валдай, Россия

E-mail: td@npogtp.ru
eLibrary (РИНЦ) SPIN-код: 4590-8490
Scopus ID: 6505820654
ORCID iD: 0000-0002-9644-1286
Почтовый адрес:
175400 Валдай Новгородской области, ул. Октябрьская д. 55А
Контактный телефон для связи с авторами статьи: +7 909 592-39-78, +7 968 185-24-47

(+) Литература

Aivazyan S.A., Yenyukov I.S., Meshalkin L.D. Priklad-naya statistika: Osnovy modelirovaniya i pervichnaya obrabotka dannykh: Spravochnoe izd. [Applies statistics: Bases of modelling and initial data processing: reference edition]. Moscow, Publ. Finansy i statistika, 1983. 471 p. (In Russian).

Gnedenko B.V. Besedy o matematicheskoi statistike [Conversations about mathematical statistics]. Moscow, Publ. Nauka, 1968. 64 p. (In Russian).

Goroshkov I.F. Gidrologicheskie raschety [Hydrology calculations]. Leningrad, Publ. Gidrometeoizdat, 1979. 433 p. (In Russian).

Druzhinin I.P., Konovalenko Z.P., Kham'yanova N.V. Vekovye i vnutrivekovye kolebaniya stoka rek Aziatskoi chasti SSSR [Centuries-old and intra-century fluctua-tions in river flow in the Asian part of the USSR]. In Bykov V.D. (ed.) Mnogoletnie kolebaniya stoka i veroyatnostnye metody ego rascheta [Long-term flow fluctuations and probabilistic methods for its calculation]. Moscow, Publ. MGU, 1967, pp. 60-66. (In Russian).

Ivchenko G.I., Medvedev Yu.I. Vvedenie v matematich-eskuyu statistiku: uchebnik [Introduction to Mathematical Statistics]. Moscow, URSS, 2010. 600 p. (In Russian).

Fedotov G.A. Izyskaniya i proektirovanie mostovykh perekhodov: uchebnoe posobie dlya studentov uchrezhdenii vysshego professional'nogo obrazovaniya [Researches and design of bridge crossings]. Moscow, Publ. Akademiya, 2010. 304 p. (In Russian).

Kritskii S.N., Menkel' M.F. Gidrologicheskie osnovy up-ravleniya rechnym stokom [Hydrological basics of river flow management]. Moscow, Publ. Nauka, 1981. 257 p. (In Russian).

Naidenov V. I., Kozhevnikova I. A. Pochemu tak chasto proiskhodyat navodneniya [Why are floods so fre-quent?]. Priroda [Nature], 2003, no. 9 (1057), pp. 12–20. (In Russian; abstract in English).

Rozhdestvenskii A.V., Chebotarev A.I. Statisticheskie metody v gidrologii [Statistical methods in hydrology]. Leningrad, Publ. Gidrometeoizdat, 1974. 424 p. (In Rus-sian; abstract in English).

Vinogradov A.Yu. Nikiforovskii A.A. K voprosu o primenimosti statisticheskikh metodov v raschetakh maksimal'nogo stoka malykh rek [On the applicability of statistical methods in the calculation of maximum flow of small rivers]. In Kazakov N.N. (ed.), Sbornik dokladov Tret'ei Mezhdunarodnoi konferentsii «Selevye potoki: ka-tastrofy, risk, prognoz, zashchita» (g. Yuzhno-Sakhalinsk, 22-26 sentyabrya 2014 g.) [III International Conference “Debris Flows: Disasters, Risk, Forecast, Protection” (Yuzhno-Sakhalinsk, September 22-26, 2014)], Yuzhno-Sakhalinsk, Publ. of Sakhalinskii filial Dal'nevostochnyi geologicheskii institut DVO RAN, 2014, pp. 242-246. (In Russian; abstract in English).

Vladimirov A.M. Gidrologicheskie raschety [Hydrology calculations]. Leningrad, Publ. Gidrometeoizdat, 1990. 365 p. (In Russian; abstract in English).

Vodogretskiy V.E. (ed.) Resursy poverkhnostnykh vod SSSR: v 20 vol. Vol.2: Kareliya i Severo-Zapad. Chast' 2. Prilozheniya. [Surface water resources of the USSR: in 20 vol. Vol. 2: Karelia and North-West. Part 2. Applica-tions]. Leningrad, Publ. Gidrometeoizdat, 1972. 278 p. (In Russian).

(+) Читать онлайн

Просмотров Аннотации: 240
Скачиваний PDF: 7
Опубликован
2019-12-10
Как цитировать
А.Ю. Виноградов, А.М. Догановский, & В.А. Обязов. (2019). СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРОБЛЕМЫ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ РАСЧЁТОВ. ЧАСТЬ 1. Гидросфера. Опасные процессы и явления, 1(1), 143-159. https://doi.org/10.34753/HS.2019.1.1.004

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)