14)Ультразвуковой способ измерения течения воды:

Датчики, позволяющие посылать и принимать ультразвуковые импульсы, устанавливают под свободной поверхностью воды у берегов с некоторым смещением по длине потока. Осреднённые скорости по ширине потока U_L определяют при погружении датчиков под свободной поверхностью на глубину h:

U_L = (B / 2 * sinα * cosα) * (l / t₁ – l / t₂), где:

B - ширина потока;

t₁ и t₂ – время прохождения звуковым импульсом расстояния от A к B и обратно.

Измерив скорости при различных длинах L и глубины потока, можно рассчитать среднюю скорость всего потока.

15)Факторы определяющие сток рек:

Они оказывают существенное влияние на процессы стока.

Основные характеристики:

1. географическое положение бассейна – определяется координатами (широтой и долготой местности) между кот. он находится.

ГПБ указывает на его расположение по отношению к бассейнам других рек, горных хребтов, близости или отдалённости морей и др.

2. климатические условия бассейна – являются определяющими в водном питании рек и формировании стока. Главным из клим. факторов является атмосферные осадки, мощность снежного покрова и запасы воды в нём, испарения, температура, влажность воздуха, ветер и др.

Дополнительные факторы стока:

1. геологическое строение и почвы бассейна – определяют характер и размер подземного питания рек.

2. Рельеф бассейна – определяет водность рек и характер их режима. Он влияет на характер распределения осадков по территории бассейна и условия стекания воды по поверхности.

3. Растительный покров. Большую роль в формировании реки играет лес. Он влияет на количество и распределение осадков по территории их расходования на испарения, накопление подземных вод и скорость стекания воды. Количественной характеристикой степени залесённости речного бассейна является коэффициент лесистости, представляющий собой отношение площади лесов, расположенных в бассейне к общей площади бассейна.

4. Озёрность и забалоченноть бассейна

5. Хозяйственная (антропогенная) деятельность человека. Оказывает влияние на физико-географические условия бассейнов. К антропогенным деят. относятся: создание прудов и водохранилищ, гидромелиорация, лесонасаждение, сброс в реки сточных вод и другое.

16)Кривые распределения и их параметры:

1) среднее арифметическое ряда;

2) характеристики рассеяния или изменчивости (дисперсия): среднее квадратичное отклонения, коэффициент вариации;

3) характеристики симметричности: среднее кубическое отклонение, коэффициент асимметрии, коэффициент скошенности.

Среднее арифметическое ряда величины Х представляет центр, относительно которого распределяются члены совокупности, определяется по формуле:

X_ср. = ∑ X_i / n.

Для безразмерного ряда, т.е. для ряда модульных коэффициентов средняя арифметическая величина =1. Приведенное к длительному периоду наблюдений значение среднеарифметич. ряда гидрологические характеристики в гидрологии наз.нормой, т.е. величиной, которая практически не изменяется при увеличении ряда наблюдений. Предел, к которому приближается среднее арифметическое при достаточно большом числе наблюдений (n –> ∞) называется математическим ожиданием. Наиболее простая характеристика изменчивости статистического ряда - это амплитуда или размах варьирования:

A = X_max - X_min.

Или в относительном виде:

A_ср. = A / X_ср.

Наиболее часто используют характеристику изменчивости (рассеивания) статистического ряда относительно его средней величины - среднеквадратическое отклонение:

σ_x = √ (∑ (X_i – X_ср.)²) / n.

Среднеквадратические отклонения имеют размерность исходного ряда наблюдений.

Гидрологические расчеты ведутся по рядам ограниченной длительности наблюдений, поэтому в практических расчетах записывают:

σ_x = √ (∑ (X_i – X_ср.)²) / (n – 1).

Для сопоставления двух и более рядов среднеквадратическое отклонение выражают в долях от среднеарифметического значения переменной. Отношение среднеквадратического отклонения ряда к его среднеарифметическому называют коэффициентом вариации:

С_V = σ_x / X_ср. = √ (∑ (X_i – X_ср.)²) / ((n – 1) * X_ср.²). (5.9)

При замене в формуле (5.9) (X_i / X_ср) на k_i получим значение коэффициента вариации безразмерное:

С_V = = √ (∑ (k_i – X_ср.)³) / (n – 1).

В качестве характеристики асимметричности ряда принимаем среднее значение кубов отклонения членов ряда от его среднего значения:

М₃ = ∑ (X_i – X_ср.)³ / (n - 1).

Когда члены ряда располагаются симметрично относительно среднего значения разные по величине положительные и отрицательные отклонения взаимно уравновешиваются и в этом случае их сумма будет = 0.Если положительное отклонение (многоводные годы) повторяется реже, чем отрицательное, то асимметрия будет положительной, в противном случае – отрицательной.

Чтобы получить безразмерное выражение для характеристики асимметричности ряда среднее значение отклонений в кубе делят на среднеквадратическое в кубе. Это отношение называется коэффициентом асимметрии.

С_S = М₃ / σ_x³ = ∑ (X_i – X_ср.)³) / ((n – 1) * σ_x³).

Или, выражая C_S через коэффициент вариации:

С_S = ∑ (k_i – 1)³) / ((n – 1) * C_V³).

Для ограниченного ряда наблюдений (n < 50 лет) более точное значение коэффициента C_S получают по формуле:

С_S = (∑ (k_i – 1)³) / C_V³) * n / [(n - 1) * (n - 2)].

Для оценки асимметричности кривой распределения используется также коэффициент скошенности S:

S = (X_p% + X_(100-p)% - 2 * X_50%) / (X_p% - X_(100-p)%).

X_P%, X_(100-p)% – ординаты кривой распределения, расположенной на равном расстоянии по оси абсцисс от точки медианы (X_50%). Например, при расчетах годового стока принимают равноудалённые ординаты с обеспеченностью 5% и 95%.