CC BY
12
Поэтому рекомендуются следующий подход: за 6-12 часов до начала воздействий метеорологических факторов (например, при выходе в район глубокого циклона или тайфуна, которые являются основными источниками сильных и продолжительных осадков) и далее за весь период их влияния использовать данные метеорологических радиолокаторов или радиолокационных станций аэродромов гражданской авиации, чтобы по известным методикам произвести уточнение интенсивности выпадающих осадков [6].
Непосредственная оценка возможности возникновения катастрофических ситуаций производится путем сравнения расчетных наибольших максимальных и средних максимальных расходов воды с наблюдавшимися ранее наибольшим историческим максимумов 0тах 1, максимумов при котором наблюдалось наводнение Qmax ы, паводок при котором возникали катастрофические ситуации Qmax к и паводок при котором наблюдалось половодье Qmaxп.
Таблица 2
Значения коэффициента стока а осадков
Влажность почвы Увлажненная Сухая
Лесная зона Дальнего Востока 0,2 0,1
Лесостепная зона Дальнего Востока 0,8 0,2
Далее предлагается использовать следующее решающее правило:
- при Qmax** > Qmax 1 - следует ожидать катастрофические наводнения;
- при Qmax 1 > Qmax** > Qmaxы - следует ожидать катастрофические паводки;
- при Qmax ** > QmaxК - следует ожидать катастрофические ситуации;
- при Qmaxк > Qmax** > Qmaxп - следует ожидать катастрофические ситуации;
max > Qmax - следует ожидать затопление сооружений и поймы.
Если продолжительность влияния типовой синоптической ситуации и метеорологических факторов больше средних значений их продолжительности, указанной в таблице 1, то следует оценивать возможность возникновения катастрофических ситуаций по значению Qmax **, в противном случае по ср *.
Оценка возможного времени стояния уровней воды в период катастрофических ситуаций оценивается по максимальному времени добегания наблюдавшихся ранее паводков при этих ситуациях на данном водосборе [1, 5].
Важно отметить, что для исследований, вопрос максимального расхода воды паводков относится к категории наиболее сложных, так как паводки всегда неожиданны, нерегулярны и быстротечны [1, 2, 5]. Все это значительно затрудняет их наблюдение и прогноз, что при современном состоянии гидрологической сети и гидрологического обеспечения в целом становится делать все труднее, а в некоторых ситуациях практически невозможно.
Предлагаемый научно-методический подход в виде методики альтернативной оценки возможности возникновения катастрофических ситуаций, вы-
званных дождевыми паводками, с учетом искусственных попусков водохранилищ, при прохождении тайфунов и глубоких циклонов позволит повысить оперативность предупреждения об опасных и особо опасных явлениях гидрологического характера на реках с паводковым режимом на территории Дальнего Востока, имеющим гидротехнические сооружения.
Библиографический список
1. Георгиевский Ю. М., Шаночкин С. В. Гидрологические прогнозы. — СПб.: Гидрометеоиздат, 2007. — 436 с.
2. Горшков И. Ф., Климашев К. П. Гидрологические расчеты. — Л.: Гидрометеоиздат, 1983. — 264 с.
3. Лучшева А. А. Практическая гидрология. Учебное пособие. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — 440 с.
4. Перевозников Б. Ф. Расчеты максимального стока при проектировании дорожных сооружений. — М.: Транспорт, 1975. — 234 с.
5. Расчеты паводочного стока. — СПб.: Гидрометеоиздат, 1988. — 226 с.
6. Степаненко В. Д., Шукин Г. Г. Радиометеорологические исследования. — СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. — С.163-183.
Результаты определения точностных характеристик
двухточечных однопозиционных схем зондирования с отражением излучения
Драбенко В. А.,
Российский государственный гидрометеорологический университет,
г. Санкт-Петербург
Методы двухлучевого встречного зондирования разрабатываются и исследуются, начиная с работы [1]. Соответствующая схема представлена на рис. 1, где в точке Rз располагается отражатель, т]3 - оптическая толщина отрезка, ограниченного точками R], R3, т23 - оптическая толщина отрезка, ограниченного точками R2, R3.
Случайная погрешность двухточечных однопозиционных схем зондирования с отражением излучения да] определяется формулой
=
от
с дахЛ
дР
1 У
512 +
с дахЛ
у
+
с дахЛ
V 2 У
Ч +
С дахЛ
дР
21У
21
(1)
Ее можно рассчитать на основании решения системы уравнений для определения величин т, а], которую можно записать в виде:
— -1 = шДст1;
Г1Ш 1 1
— -1 = шВ2а2,
Г1Ш 2 2
^21
(2) (3)
2
2
2
2
2
°2 $11 = $ 2 $21
(4)
т
т
т
т
Рис. 1. Двухточечная схема встречного зондирования: * - положение лидера
Уравнение (4) удобно записать в виде:
1па2 + т (1п$ + 1п$2) = 1па1 + т (1п$2 + 1п$21).
На основании уравнений (1) - (5), для производных
дт дт дт
2
1 да, 1 да, 1 да, 1 да.
а1
а1 д$11
а1 д$ 2
а1 д$21
можно получить выражения:
(5)
дт
21
где
дт дт
а^
дт
:
дт
т
2^0 т
пт
1 +
8т
т
1 -
2 У
т
(
т
1 УЧ
Л/' пт 1 -
т
1 УЧ °2
т
1 + $21
т
1 +
8Г
Л
т 1 -
21
2$ 21°
УЧ
У
т
2У
т
1 -
т
$ уч
Л
т
3 -
т
$2 У
1 да1 01
а1 д$1 2S1G 1 да1 _ 01
а1 д$11 2S11G
G =
1 да1
а1 д$2
1 да1
а1 д$21
( 1 Ч с<т Л - $11
т $1 У
т
(
2$ £
Л
т
/
2$ 21° 5
1 +
т
$ 2 У
т
3 -
G2,
т
$ 2 У
02 ,
(
пт 1 - $21
(
+ — т
У
11 т
Ч "1 УЧ
1
21
2У
1П-^- + $
11
Л
1
2У
1п
а
(6)
(7)
(8) (9)
(10) (11) (12) (13)
(14)
2
G1 = 21п—— + 1 5
21
5 ( рш ^
1 - ^ ш
V 5 2 У
ш (
5
■1п^ - — 5 ш
(
11
1 - Г
11 ш к
ш
1 + ^^ ш
1 +
V
ш \ 11 ш
у
(16)
Случайные погрешности оптической толщины дт] можно рассчитать на основании решения системы уравнений, которое можно записать в виде:
(17)
51 = ехр(4г1):
откуда
2
т1 = 1(1п51 + 1п5 21 -1п511 -1п52)
(18)
Для относительной случайной погрешности — получается выражение:
т1
1
Т1 4Т1
2
vP У
2
+
Р
21 У
2
+
Р
11 У
2
+
Р
V1 2 у
(19)
Сравнить случайные погрешности —, 5(1 можно, рассчитав отношение
т-1 (
5Т1 / 5(Т1
т1 (1 ш т1
#4#6>
#1 + (#2 + #3)
2т,
(
V 2 у
(4#5Т13-
4#1(#6#4#5)2 +
(
1
1
Л2 ( ( \ш
4т
13 ш
V У
V 2 у
#2 (2 - #5)2 + #3(2 + #5)2
-2 (20)
где
2
#1 = 1 + (2х3 -1) ехр(4т13),
2
#2 = (л^ехртр , #3 = ((2х3 - х2)ехр(т13 +т23))2
Хл —
2 Я
R3
Хо —
3 Я
1 1
#4 = 1 - ехр(-4т13),
#5 = 1 - ехр(-4Т23),
(21) (22)
(23)
(24)
2
11
2
+
а5 <
а6 = —51п—1 + 4т23, 6 т <72 23
Т1 = Т13 "Т23-
При выводе соотношения (20) учитываются равенства:
£
^ = ехр(4т-з),
11
£
= ехр(4г2з)•
(26)
(27)
(28) (29)
21
В случае предельно высокой прозрачности атмосферы вместо соотношения (20) используются формулы
дп , _ Т13
ш/
т < т
| + (2Х3 - 1)2 + X2 + (2Х3 - Х2 )2
23 I + (2х3 -1)2 + (Т13/ п23 )4[х22 + (2х3 - х2)2 ]|2
(30)
5Т1 / 5<1
¡1 + (2х3 -1)2 + < <2)т [х22 + (2х3 - х2)2]
1 Т23/Т13
{ + (2Х3 -1)2 I2
(31)
соответственно, при а1=а2 и при о1фо2.
На рисунках 2 - 4 представлены результаты сравнения случайных погрешностей да1 и дт1. Сравнение выполнено с использованием формул (20), (30), (31). Расчеты проведены в широком диапазоне оптических толщин т1. Кривая 1 соответствует значению т=1, кривая 2 соответствует значению т=0,3. При выполнении анализа влияния величин т1, т13, х2, х3, а1/а2, т задавались согласованные параметры, характерные для натурных атмосферных измерений.
5<л
ч
0,8 -
0,6 -
0,4 -
0,2
0,5
1,5
2,5
3 Т1
Рис. 2. Результаты сравнения случайных погрешностей коэффициента ослабления и оптической толщины: 1 - т = 1, 2 - т = 0,3
х2 = 2, х3 = 2,2 , Т13 = 6Т23, <1 = <2
1
1
0
0
1
2
