Қалыпты ағынды деп – көпжылдық кезең үшін есептелген ағындының орташа мәнін айтады. Қалыпты ағындының мәні кезең ұзарған жағдайда өзгермей қалуы тиіс, яғни мүмкін болатын қателіктің шегінде жатады. Ол ағындының орташа жылдық мәндерін орташалау арқылы есептелінетіні немесе көктелігі су тасу, судың сабасына түсу кезеңі, қысқы уақыттағы судың сабасына түсу кезіндегі орташа су өтімі ретінде және ең жоғарғы немесе ең төменгі су өтімі арқылы да есептелінеді.
Қалыпты ағынды төмендегідей белгілеуі мүмкін: орташа жылдық су өтімі Q0, м3/с; орташа жылдық ағынды көлемі W0, м3; орташа жылдық ағынды модулі М0, м с/км2;орташа жылдық ағынды қабаты һ0,мм. Гидрологиялық есептелеулерде, көбінесе орташа жылдық су өтімі қолданылады. Ол гидрологиялықбайқау кезінде алынатын басты сипаттамалардың бірі болып табылады. өлшенген су өтімдері және есептік тұстаманың арасындағы тәуелдік қисығынан алынады.су өтімінің көмегімен басқа да барлық сипаттамалар аңықталады.
Құрылыстық жобалау жұмыстары кезінде гидрологиялық есептеу үшін, әдетте, орташа айлық орташа тәулікті су өтімдері пайдалынады.
Ағынды модулі ағынды қабаты гидрологиялық карта тұргызу кезінде пайдалынады, ал ағынды қабаты су тендестік есептеулерінде қолданылады.
Қалыпты ағындыны анықтаудыңсенімділігі бақылау кезеңінің репрезентативтілігіне және гидрометриялық ақпараттың сенімділігіне тәуелді.
Өзеннің нақты тұстамада жұргізілген гидрологиялық бақылаудың статистикалық қатары деректері бірнеше жылдардантурыу мүмкін және қазіргі климаттық кезеңді толық қамтымайды. Сондықтан да қолда бар бақылау қатары қарастырылып отырған аумақта ағындының уақытбойынша өзгеруінің сол жерге тән заңдылықтарын қаншалықты бейнелейтінін бағалау қажет, яғни еептеулер үшін алынған қатар қаншалықты репрезентативті екендігін бағалау.
Гидрологиялық деректер қатарының репрезентативтілігі қатардың орта мәнінің орташа квадраттық қателігін аңықтайды. Ол орташа квадраттық қателік шамасының қалыпты шамадан қаншалықты ауытқуын көрсетеді. Демек, қатардың репрезентативтілігі қатардың ұзақтығына, қатардың өзгергіштік коэффициентіне Сv тәуелді, яғни бақылау қатарында қанша анағурлым суы мол, суы аз жылдары және сулылықтың толық циклін қамтуына тәуелді. Сулылық артқан кезең циклдің суы мол фазасы, ал тұрақты турде төиендеп кетсе, кезең циклдің суы аз фазасы деп аталады.
Интегралдық сипаттамаларды есептеу арқылы орташа жылдық модульдік коэффициентердің бақылау қатары ұшін түрлі интегралдық қисық графигі тұрғызылады.
Қалыпты ағындыны есептеу үшін есептік ( репрезентативтік) кезеңді таңдау төмендегідей жүргізіледі:
- кезең ішінде суы мол және суы аз фазаларының жұп сандары болуы қажет;
- мүмкіндігінше қатарда соңғы бақылау жылдары болуы тиіс.
Қалыпты ағындыны төмендегі формула арқылы аңықтауға болады:
Q0 = Корт * Qорт = Qорт *[ 1+
Мундағы, Qорт — бақылау қатарының барлық кезеңі үшін орташа су өтімі;м – қалыпты ағындыны есептеуде қабылданған жылдар саны.Қалыпты ағындының қателігі келесі формуламен есептеледі:δм% = 100 CV/ Ол 5% қамтамасыздықтан аспауы керек. Бақылау қатары көп және өзгергіштік коэффициенті аз болғанда:СV = n Бақылау қатары 30 жылдан кем болғанда:СV = n -1
- Бақылау қатары аз (10-20 жыл) болған жағдайда қалыпты ағындыны есептеу
Қысқа қатарлық бекеттер үшін қалыпты ағындыны аңықтау уқсас (аналог) өзендер арасындағы байланыс негізінде жүргізіледі. Ол өзендер шамамен бірдей физико-географикалық жағдайда орналасуы керек. Сонымен қатар топырақ және өсімдік жамылғысы, ормандылығы, көлділігі, батпақтылығы және есептік өзен мен ұқсас өзен алабының көлемінің айырмашылығы 10-20% -дан аспауы тиіс, алаптардыңауданы мен еңістігі 1,5-3 еседен, ал орташа биіктігі – 300-500 м аспауы қажет. Бұл шарттарға өзендердін қоректендіруші кһөздерінің ұқсастығы, олардың режимдерін және алаптың муздану дәрежесін қосуға болады.
Параллель бақылаған деректер арқылы аңықтауға болады.
Аналитикалық тәсілде корреляция коэффициенті және сәйкес регрессия теңдеулері есептелінеді. Есептік байланыс қанағаттанарлық болу керек, яғни |τ | > 0.70 (кесте 2, r = 0.37).
Қарастырылып отырған қатарлар арасындағы байланыс тығыздығы (сапасы) өлшемі корреляция коэффициенті болып табылады; және мынаған тең :мундағы, x0 және y0- әрбір қатардың орта арифметикалық мәні;xi және yi — қатарлардың сәйкес мәндері. Бұл коэффициенттің ықтимал қателігі:Er = + 0.674 мундағы, n — байланыста қолданылған жылдар саны.Екі айнымалының корреляциялық тәуелділігі регрессия теңдеумен есептелінеді:y-y0 = r (x- x0): x – x0 = r (y- y0): мундағы x және y – x немесе y-ке мән беру арқылы табылатын мән; δQ = + Графиктік тәсілде зертеліп отырған өзен мен ұқсас өзеннің орташа жылдық су өтімдерінің арасындағы байланыс графигін турғызады. Егер байланыс қанағаттарлық болса, онда уқсас өзеннің нормасы бойынша бақылау қатары аз ( жеткіліксіз) өзен үшін қалыпты ағынды алынады. Бұл жағдайда қажетті шарт: түзу сызықты байланыс болуы керек және мәні 0,70-тен артық болуы тиіс. Егер байланыс қисық сызықты болса, онда графиктен әр жыл үшін су өтімінің жеткіліксіз мәндері алынады да қалыпты ағынды есептелінеді:QO=
Мундағы, n- уқсас өзенде қалыпты ағындыны есептеу үшін қабылдаған репрезентативті кезеңнің жылдар саны.
Қалыпқа келтірілген қатар узындығы 30 %-дан n – ге қарағанда аспауы керек.бул жұмыста Ырғыз өзені- Дөнгелексөр бекетінің қалыпты ағындысын анықтау үшін оған ұқсас бекет Ырғыз өзені – Шеңбертас бекетінің орташа жылдық су өтімі байланысы арқылы мына тендеу қолданылады:Qo,з=aQo,a+в а және в параметрлері аналитикалық тәсілмен анықталады.
Зерттеліп отырған Ертіс өзені Өскемен қаласы бекеті үшін қалыпты ағындының жиынтық қателігі төиендегідей аңықталады.δ % = 100 δ1 – ұқсас өзен қателігі , n – жыл узақтылығымен:δ1 = δ 2— бірдей кезең бақылауындағы (n2) ағынды байласының қателігі:δ2 =зертелетін өзеннің ағынды қатарының вариация коэффициенті:Сv.з = / Qорт.з
Байланыс графигі арқылы алынған қалыпты ағынды мәніне аналитикалық тәсілімен салыстыруға болады (сурет-2;3).
Бақылау қатары жетікілікті болған жағдайда орташа жылдық су өтімінің қамтамасыздық қисығын тұрғызу
Қамтамасыздық қисығын тұрғызу репрезентативті қатар болған жағдайда қалыпты ағындыны есептеудің негізгі тәсілі болып табылады. Ал эмпирикалық қамтамасыздық қисығы қарастырып отырған сипаттамалардың ( Q0, Cv, C3 ) пайда болған салыстырмалы жиілігінің ауытқуын көрсетеді, яғни қайталанғыштықты көрсетеді, мысалы, берілген мәннен жоғары су өтімінің қайталануы. Эмпирикалық қамтамасыздық қисыгы аналитикалық қамтамасыз қисығымен алмастырылады. Ықтималдық теориясы және математикалық статистикадан белгілі үш параметірмен сипаталады: қатардын орташа арифметикалық мәні QO, вариация (өзгерткіш) коэффициенті Cv, және ассиметрия коэффициенті Сз.
Бұл параметрлер үш әдістің беруімен мүмкін: моменттер әдісі, шындыққа жақын әдіс немесе графо-аналитикалық әдіс.
Моменттер әдісі бойынша:
Čv = ; Ki = Qi / Qор
Čз = n Čv 3 (n-1) (n-2) ;
Čv және Čз- вариация және ассиметрия коэффициенттерінің ығысқан мәндері; Ki – модульдік коэффициент; n – қатар саны.
Шындыққа жанасатын әдіс бойынша :
λ 2=( )/(n-1);
λ 3=()/(n-1);
Табылған статистикалық мәндер бойынша арнайы номограмманы қолдана отырып, С және Сз коэффициенттерін ығыспаған мәндерін алуға болады.
Графо-аналитикалық әдіс бойынша:
S = (O5% + O 95% — 2O50%)/ (O5% — O95%);
σ = (O5% + O 95%)/(Ф5% — Ф95%)
О орт = О 50%— Ф50% δ
Үш параметрлік гамма үлестірім және биномдық үлестірім үшін Cv және Сз есептік мәндері моменттер әдісі бойынша төмендегідей анықталады:
Cv= (а1+а2/n)+(a3+a4/n) Čv+(a5+a6/n)Cv2 ;
Cз = (в1+в2/n)+(в3+в4/n ) Čз+(в5+в6/n )Čз2;
Qi және в параметрлері арнайы кестеден алынады.
Автокорреляция коэффициенті:
r (1)=[ (Oi -Oi) (Oi+1 –O2)]/;
O1 = () / (n-1);
O2 = () / (n-1);
Вариация коэффициентінің кездейсоқ орташа квадраттық қателіғі Сs = 2Cv болғанда мынаған тен.
σсv =
Бақылау қатарын кему ретімен қойып, эмперикалық қамтамасыздықты аңықтау үшін төиендегі тендеу қолданылады:
Pi = m/n+1*100%
Ықтималдық торшасын Cv<0,5 және Сs <2 Cv- мөлшерлік ассиметрия Cv>0,5 және Сs >2 Cv – мәнді ассиметрия кезінде сәйкесінше тандалып алынады.
О орт, Cv және Сs >2 Cv мәндерін біле отырып, Крицкий – Менкель немесе III – типтегі Пирсон қисығының теориялық нүктелерін түсіруге болады. Бұл нүктелер арқылы лекал көмегімен теориялық қисық жүргізуге болады.
Егер ол эмперикалық нүктелерге сәйкес келмесе Cv және Сs қатынасын өзгерту қажет.