CC BY
5НАУЧНЫЕ СТАТЬИ
Гидрометеорология и экология №2 2009
УДК 536.54, 556.16
АГЫНДЫ ЦАТАРЛАРЫН ЦАЛПЫНА КЕЛТ1РУ КЕЗ1НДЕ ТУЫНДАЙТЫН МЭСЕЛЕЛЕР
Геогр. гылымд. докторы Ж.Д. Достай
С. К. Элiмк¥лов
Мацалада Алаквл алабы езендертщ нег1зтде агынды цатарларыныц байланыс тштдер1 талданган жэне алап взендер1 агындыларыныц цалыптасу зацдылыцтарына цайшы келмейтгн байланыс пшгндерг келтгрглген.
Агынды керсетюштерш аны;тау мэселелерi непзшен ба;ылау ;атарларыныц келемiне тэуедцi. Басым жагдайларда, ол керсеткiштердi жарамды дэлдiкте аны;тау Yшiн на;ты ;атарларды узарту ;ажет. Кыс;а агынды ;атарларын аналогиялы; эдю негiзiнде ^зартылады, ал агынды ;алыптастырушы факторлармен немесе бас;а бiр узын ;атарлы агынды ;атарымен корреляциялы; байланыстар кемегiмен ;алпына келтiруге мYмкiн болса, ол кец ;олданыстагы тэсiл болып табылады. Аналог - агынды ;атарын ;олданудыц шарттары эдебиеттерде [1, 2, 3] жан-жа;ты эрi толыгыра; ;арастырылган. Ец басты шектеушi шарттарга келесшер жатады [3]:
1) узартылатын (;алпына келтiрiлетiн) жэне оган аналог ре^нде алынган бекеттер алаптарыныц физикалы;-географиялы; жагдайлары ¥;сас болуы;
2) есепке пайдаланылатын бекеттерде агынды ;атар ба;ыланган жылдар саны 10 жылдан кем болмауы;
3) корреляциялы; коэффициенттщ 0,7-ден кем болмауы;
4) регрессия коэффициентшщ (г) оныц орташа квадратты; ;ателшне (аг) ;атынасы 2-ден кем болмауы, ягни, келесi тециздштщ:
г/&г ^ 2 ,
орындалуы;
5) есепке алынган алаптар аудандарыныц ;атынасы 10-нан аспауы;
6) таулы алаптарда, олардыц орташа тенгермелi биiктiктерi айырмасы 300 м-ден аспауы тиiс.
1с жYзiнде жогарыдагы 3,4-пункттерде керсетiлген шарттардан бас;алары гидрологиялы; желiнiн сиректiгi мен ба;ылау бекеттерi ж^мыстарыныц Yзiктiлiгiне байланысты сирек са;талады. Бiра;, кеп
114
жaFдaйдa, ^;cac aлaптapдaFы бipдей гидpологиялы; ;¥былыстapдыц ^здщ жaFдaйдa, eзен aFындылapыныц) apacb^aFbi бaйлaныстapдыц тYзy сызы^тылы^ы тек aтaлFaн шapттapдыц толы; оpындaлyымен Faнa оpын aлyы мYмкiн екенi ескеpiле беpмейдi. Жaлпы, pегpессиялы; мaтемaтикaдьщ Yлгiлеpдi aFынды секiлдi стохaстикaды; YДipiстеp apaсындaFы бaйлaныстapды дэйектеуде ;олдaнyдыц д¥pыстыFыныц e3Í мaтемaтикaдьщ т¥pFыдaн бapлы; шapттapFa жayaп беpе aлмaйды [2].
АтaдFaн кемшiлiктеpге оpaй тyындaйтын ;aтелiктеpдi бaFaдayдыц теоpиялы; дэйектелген тэсiлдеpшщ жокгы^ы эдiстi ;олдaнyдa сyбъективтiлiкке жол беpедi. TY3y сызы;ты бaйлaныстapды ;олдaнy бapысындa Ken кездесетш кемшiлiктеpдщ негiзгiсi - кооpдинaтa бaсындaFы белгiсiздiк. Нэтижесiнде, Ken жaFдaйлapдa ^aprarnararn ;aтap теpiс мэндеpге ие болaды. Б^л кемшiлiктi ;aдыптaндыpy тэсiлiмен жою мYмкiндiктеpi кейбip эдебиеттеpде [1] ;apaстыpылFaн. Kaлыптaндыpy тэсiлi теpiс мэндеp мэселесш шешкенiмен, оpын aдFaн такты шaмaлapдьщ тaбиFaтын тYсiндipе aдмaйды.
ЖоFapыдa a^ran eткенiмiздей, aнaдог бекеттi тaндayдa белгш шapттapды ca;ray Yнемi мYмкiн болa беpмейдi. СоFaн бaйлaнысты, ^сынылып отыpFaн мaк;aдaдa, Алaкeл aдaбы eзендеpшщ ayдaндapы мен оpтaшa тецгеpмелi биiктiк aйыpмaшыльщтapы ;ойылFaн шектеу шегiнен шыFып кеткен жaFдaйлap Yшiн aны;тaдFaн бaйлaныстapFa тaлдay жaсaдынды. Б^л жеpде, тayлы ayмa;тapдa оpнaдaс;aн физикaды;-геогpaфиялы; т¥pFыдaн бipтектi ayдaндapдa, 5,6-пyнкттеpде кepсетiлген шектеyшi фaктоpлap бойыншa есептiк жэне aнaдог aдaптapдыц оpтaшa тецгеpмелi биiктiктеpi мен ayдaндapы aйыpмaсыныц бaйлaныс пiшiнiне эсеpiн бaFaлay жYpгiзiлдi. Тayлы aдaптapдa aFынды шaмaсынa ayдaнныц эсеpi элсiз екенi белгш. Есептеyлеpде ayдaн эсеpiн толы; ескеpyсiз ;aддыpмay Ma^cara^a aFынды модyльдеpi шaмaлapы пaйдaдaнылды. Егеp есептiк жэне aнaлог aдaптap aбсолюттi ^;cac болFaн жaFдaйдa бaйлaныс ;исы^ы кооpдинaтa бaсынaн 6aCTumm, 45° ещспкпен eседi деп т¥жыpымдaсa;, ;aдFaн жaFдaйлapдыц бapлыFындa тYзy сызы;ты бaйлaныстыц ещстш мен кооpдинaтa бaсындaFы шaмaдapын ты^ылы;ты тaлдay жaсay ;aжет. М^цдай жaFдaйдa екi тYpлi тYзy сызы;ты бaйлaныс оpын aлyы мYмкiн деп aйтyFa болaды. Бipiншi тYpi - apгyмент «0»-ге тец болFaндaFы функцияныц белгiлi мэнi aдaптapдaFы aFынды ;aдыптaсy зaццыльщтapынa сaй. М^нда, бaйлaныс ещстш ^pa^ra шaмa. Екiншi жaFдaй - apгyмент «0»-ге тец болFaндaFы функцияныц белгiлi мэнi
115
алаптардагы агынды ;алыптасу зандылы;тарына сай емес. Бас;аша айт;анда, бiрiншi жагдайда аналог алапты тандау шарттарына сай, ягни, тYзу сызыщты байланыстыц дэйектi регрессия тендеуш бере алады. Екiншi жагдайда шектеушi шарттар орындалмаган, сонды;тан, ол жагдайда тYзу сызы;пен сипатталатын дэстYрлi байланысты ;олдануга болмайды. Тэжрибеде бiрiншi жагдайдын орын алуы ыщтималдыгы ете темен. Тiптi ^;састыгы ете жогары алаптар арасында да аталган жагдай орын ала бермейдi. Жагдайды тек ба;ылау нэтижелерiнiн ^тел^не байланысты деп айту ;иын. Соган байланысты, кеп жагдайларда, алаптар агындылары арасындагы байланысты жогарыда аталган на;ты бiр жагдайга жат;ызу мYмкiн емес. Нэтижесiнде, гидрологиялы; есептеулерде шектеулердiн тек шартты турде маныздылары гана ескерiлiп, т^зу сызы;пен байланыстыру эдiсiнiн ;олдану аясы дэйеказ кенейтiлуге ушыраган.
Берiлген жумыста шектеушi шарттар ескерiлмей жYргiзiлген байланыстарды алаптардагы агынды ;алыптасу ерекшелiктерiне байланысты талдау ар;ылы барынша сэйкестенген ;исы;тарды тандау мэселелерi ;арастырылды.
Зерттелiп отырган алапта жасалынган тэжрибеде орташа тенгермелi биiктiктерi 1050-ден 1800 м-ге детнп, аудандары 54,6-дан 1340 км2-ге дейiнгi езен алаптары тандап алынды. Нэтижесiнде, негiзiнен орташа тенгермелi биiктiктерiнiн ай^1рмашыл^1;тары есутмен олардын тузу сызыщтан белгiлi бiр ауыщулары орын алатындыгы бащалып отыр. Мысал ретщде, Тарбагатай жотасынын онтуст1к беткейлерiнде бiртектi ауданда орналаскан алаптар агынды лары арасындагы байланыс алынды /1-сурет/. М^нда аналог ретщде алынган Коса; езенi - Кекезен а. т^сындагы бекет, ею есеппк: бiрi - аналог бекеттен орташа тенгермелi биiктiгi едэур темен Кара;ол ез. - Таскескен а., екiншiсi - аналог бекеттен сэйкесшше жогары орналас;ан Yржар ез. - Казымбет а. т^старындагы бекеттер, агынды сипаттамасы ретiнде агынды модул шамасы алынган. Суретте келтiрiлген дэстYрлi ^сы; сыг^^ты байланыспен ;атар координата басындагы белгтазддап авдындайтын ^сы; жYргiзiлген. Тузу сыг^^ты байланыс бойынша аналог бекетте агынды бай;алмаганда (х = 0) одан биiк орналас;ан Yржар ез. - Казымбет бекетщде агынды шамасы мынадай: у = 4,66 л/(скм2). Керiсiнше, аналог бекеттен темен орналас;ан Кара;ол ез. -Таскескен а. бекетщде, аналог бекетте агынды шамасы х = 5,07 л/(скм2)-ден темен болганда агынды бащалмаган. Ал на;ты жагдайда, есепке пайдаланылган алаптарда бYкiл аспапты; ба;^1лаулар басталган мерзiмде езендер ;^ргап ;алган жылдар кездеспейщ.
116
3o
25
S
о
5
о ев H
-
Ч О И"
св
6
2o
15
lo
-i lo
9 ir
в
<u
<u g
<u <
- 8
- 7
- 6
H
s <u
5 ю
- 4
- 3
£
2 í l £
o 5 lo l5 2o 25 3o 35 ^oca" - KeKe3eR ^pmoBKa) a.
1-сурет. Азындыглар арасындагы байланыс сызыгы. 1 - Цасац вз. - Квквзен а. - Царацал вз. - Таскескен а. тустарындагы беккетер азындыглары байласыны; 2 - Цасац вз. - Квквзен а. - 1ржар вз. - Цазыгмбет а. тустары
бектетерi агындылары арасындагы байланыс; - цисыц сызыцты байланыс; - дэстYрлi тузу сыгзыцпен байланыстыру.
Оньщ YCTrne, тayлы ayмa"тapдa anarnbirç opтaшa тeцгepмeлi бшктт ecyiмeн aFынcyдьщ "opeK кeздepiнiц шaмaдapы зaндыльщты e3repiœe ¥шыpaйтыны бeдгiдi. Мыcaды, aлaшъщ aлacapyынa бaйдaныcты aFынcy "opeгiндe жayын-шaшын Yлeci тeмeндeгeнiмeн жep acты cyлapыньщ Yлeci eceтiнi бeдгiдi. ЯFни, тeмeн opнaлac"aн aдaптa жayын-шaшынньщ aFынды кoэффициeнтi нед бoлFaнньщ eзiндe (a3 cyды жылдapы) жep acты cyдapы "opeгiн ecKepMeyre бoдмaйды. Ад мoд cyды жылдapы oлapдьщ aFындыдapы apacындaFы aйыpмa aзaя тYceдi. Бac"aшa aйт"aндa, тeмeн opнaлac"aн aдaп aFындыcыньщ биiгipeк opнaдac"aн aлaп aFындыcынa "a^ma^i a3 cyды жылдapдaн мoд cyды жыддapFa "apaй eceдi дeп aйтyFa бoдaды. АтaдFaн заддыдык; бipдeй биiктiктe anaffrarç ayдaныньщ ecyi кeзiндe дe opын aдaды.
Алaптapдьщ гидpoгpaфияльщ cипaттaмaдapы мeн aFындыдapы apacындaFы бaйдaныc cипaттapы кecтeдe кeдтipiдгeн. Жгдпы, тYзy ^зы^ты жэнe "жы" ^зы^ты ^здщ жaFдaйдa дэpeжeдiк бaйдaныc) бaйлaныcтap тыFыздыFын кepceтeтiн кoppeляцияльщ кoэффициeнттep ("aтынacтap) aйыpмacы aтaдFaн maMa^Mrç aйыpмaлapы дэддш шeцбepiндe Faнa бoлaды.
ll7
5
o
o
Кесте
Алаптардын гидрографиялы; сипаттамалары мен агындылары арасындагы
байланыс сипаттамалары
(М £ и ьС й ^ ^ а ^ Корреляция коэффициент (катынасы) г
АFынсу-бекет ы тYзу ;исы;
£ у о ^ а тб сызы;ты байланыс сызы;ты байланыс
< Yшiн Yшiн
Коса; - Кекезен а. (аналог бекет) Yржар - Казымбет (Алексеевка) а. (1-есеппк) Каракол - Таскескен а. (2-есеппк) 203 88,4 1020 1630 1680 1050 0,87 0,84 0,87 0,80
Сонымен, орташа тенгермелi биiктiктерiнiн айырмашылыктары есутмен алаптар агынд^1лары арасындаг^1 т^у сызыктан белгiлi бiр ауыткулары орын алатындыгын айтып атак. Ол байланыстар мiндеттi тYрде белгiлi бiр тендеумен сипатталмауы мYмкiн. Аталган ауыткулардын манъздылыгын байкап керу максатында карастырылып отырган алап езендерi арасындаг^1 байланыстар
бiрiнFай дэрежелiк тендеумен сипатталды (у = ахт). АныкталFан корреляциялы; катынастар тYзу сызыктык байлан^1стардаг'^1 корреляциялы; коэффициенттерден аса алша; емес, бiр жаFдайларда жоFары, бiр жаFдайларда темен. Пайдаланыш-ан тендеулердеп дэрежелк коэффициент т айтылып aIырFан ауыткуларды сипаттай алады. Коэффициент т < 1 болтанда кисы; денес, т > 1 болтанда ойыс келедi. Осы коэффициенттерда есеппк алаптын орташа тенге^ет бтктшнщ аналог алаптын сол шамасынан айырмасымен байланысы зерттелда. Нэтижесiнде, алаптаFы «тарбагатайлык» езендер мен « жетюулык» езендер Yшiн бiртектi аудандар болFандык;Iан жеке аныктащ-ан дэрежелiк коэффициент бткпктер айырмасымен тъиыз байланысты екенiн керуге болады (2-сурет). Сонымен бiрге, екi белек ауданга жYргiзiлген есептеулер нэтижелерi уксас зандылыкпен езгерепндт байкалады. Орташа тенгермет биiктiктер айырмасы пайызды; тYрде белт^ сактала отырып алынан.
Биiктiктер айырмашылыFы жок, яFни, АН = 0 болFанда, т ~ 1. Коэффициент т бткпктер айырмасы он жэне терю болFанда бiрдей мэнге ие емес.
¥сынылып отырFан дэрежелiк функция кисыны жеке аFынды катарлары ара^^ата байланыстарды сипаттауFа ла^щ деп кесш айта алмаймыз. Жогарыда айтылFандай, байланыстар ешкандай белгiлi тендеулермен сипатталмауы мYмкiн. взен аFындысы секiлдi стохастикалык YдiрiсIерге кандай да 6Ар стационарлык тендеулердi колдану кемшiлiктерi аталFан жаFдаЙFа да тэн.
118
т 3
2
1
0
-1,00 -0,50 0,00 0,50 1,00 1,50 АН, %
2-сурет. т = /(АН) тэуелдтг1. 1 - тарбагатай жотасы взендер1 уш1н, 2 - Жет1су Алатауы взендер1 уш1н.
Осылайша, жеке алаптар арасындагы байланысты, ;атарларды ;алпына келтiруде аналог езецщ тандауга ;ойылган шектеушi факторлар толы; орындалмаган жагдайда тYзу сызы;пен сипаттау д^рыс емес деп айта аламыз. Эзен алаптарындагы агындыны ай;ындаушы факторларымен ;айшылы;;а келмеген жагдайда байланыстын бас;а бiр, тiптi графикалы; болсын, тYрiн пайдалану ;ажет деп ойлаймыз. Нэтижесiнде, байланыс графиктерiн т^ргызу барысында, эсiресе экстремалды сулы жылдары, ;атты ауыт;ыган шамаларын жендi-женсiз ескерусiз ;алдыру мэселелерiн де шешудiн жолдары да ай;ындала тYседi.
ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1
1. Давлетгалиев С.К. Математические методы обработки гидрологических данных: Учебное пособие. - Алматы: «Кэза; университет», 1998. - 166 с.
2. Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 448 с.
3. Шелутко В. А. Численные методы в гидрологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 238 с.
Институт географии, г. Алматы
ПРОБЛЕМЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТОКОВЫХ РЯДОВ
Доктор геогр. наук Ж.Д. Достай
С.К. Алимкулов
В статье, на примере рек бассейна Алакольских озер проанализированы формы связи стоковъхрядов, и сделана попытка подбора кривой связи, не противоречащей закономерностям формирования стока.
с э ♦ -1 0-2
♦
о" к о К* « • о О > % о о о
119
