Minh họa các thủ tục hiệu chỉnh

Một phần của tài liệu Mô hình toán thủy văn lưu vực nhỏ - Chương 11 ppt (Trang 53 - 58)

Ví dụ, một phép điều chỉnh với các bản thống kê tóm tắt và các dòng chảy đã ghi chép và giả định đ−ợc đ−a ra trong phần này để minh họa các phép đo và các quan trắc phụ trợ giúp trong giai đoạn điều chỉnh chọn lọc (hình 11.2). Một l−u vực 407 km2 thoát n−ớc cho 12 - 1252 dụng cụ đo USGS đã xác định vị trí trên sông Sammamish, Washington đã đ−ợc chia nhỏ thành 4 vùng nhỏ và đ−ợc dựng mô hình thông qua mô hình tính l−ợng mu−a dòng chảy bằng số Hydrocomp (1969) HSP. Mô hình này đã không có số đo kiểm tra tham số tới −u hóa đặc biệt, các tham số đã đ−ợc thay đổi bằng tay sau khi việc đánh giá một phép điều chỉnh. Phép điều chỉnh ban đầu đã bị ảnh h−ởng bởi ng−ời sử dụng, ng−ời mà cho rằng kết quả một điều chỉnh đã đạt đ−ợc.

Phép điều chỉnh chọn lọc đ−ợc dựa vào mực n−ớc các năm 1966 đến 1968. Các cấu tạo chi tiết của mô hình các tham số đã sử dụng, và sự giả định dòng chảy (bao gồm các vấn đề của việc thu đ−ợc l−ợng giáng thủy đặc tr−ng v.v... đã đ−ợc Bates đ−a ra vào năm 1976). Các tham số đ−ợc sửa đổi để có thể cố gắng điều chỉnh tốt nhất l−u vực đã từng ghi lại sự thay đổi l−ợng giáng thủy theo không gian và thời gian, đặc tr−ng cho toàn bộ các sự kiện giáng thủy hơn, các dụng cụ đó m−a có thể tin cậy là không có sẵn trong phạm vi l−u vực. Dòng chảy tuyết tan là không đáng kể.

Đối với việc kiểm tra chất gây ô nhiễm phù hợp với ng−ời sử dụng đã ghi nhớ, thì nó là cần thiết để dòng chảy cao và thấp với sự so sánh t−ơng đối nghiêm ngặt. Các vị trí đáng tiếc của dụng cụ đo (bên ngoài l−u vực) là một cảnh báo rõ ràng rằng phản ứng của l−u vực để làm giảm l−ợng m−a trung bình sẽ không đ−ợc dự báo chính xác lắm. Dựa vào độ chính xác cần thiết trong các sự ứng dụng đã yêu cầu và sự bắt buộc số liệu số liệu giáng thủy đã nêu.

Các tiêu chuẩn cho phép mô hình đã chọn là các hệ số xác định, hệ số hoạt động và hệ số phần khối còn lại tất cả nên v−ợt qua 0,97; các dòng chảy trung bình ngày trong mỗi năm (chuỗi B, ph−ơng trình [11.8]) ≤ 5%; độ lệch chuẩn của các dòng chảy ngày (chuỗi B, ph−ơng trình [11.8]) ≤ 15%; có thể tích riêng biệt hàng tháng ≤ 10%.

Bảng kiểm tra [11.1] là bảng tóm tắt kết quả phép điều chỉnh ban đầu và 3 phép điều chỉnh chọn lọc, biểu thị tiêu chuẩn quá chính xác. Các vị trí đặc thù không phù hợp với chính nó để điều chỉnh các tham số xa hơn nữa để đạt đ−ợc phép điều chỉnh tốt hơn b−ớc điều chỉnh chọn lọc thứ 2 (Run 2). Các bản thống kê cho độ lệch chuẩn của các chuỗi sai số B là gần giống nhau trong mỗi water year từ mỗi nghiên cứu thời gian tăng dần; do đó, để ghi lại sự tính toán cần thiết và các con số quá lớn hiển thị với thông tin ngắn gọn, việc tóm tắt đ−ợc tính toán đối với khoảng giữa n−ớc năm chỉ từ lần thứ 2 và 3. Các bản thống kê tóm tắt thêm đ−ợc đ−a ra trong bảng [11.2]. Tất cả các hệ số hoạt động đều đã v−ợt quá tiêu chuẩn, nh−ng một phép điều chỉnh tốt hơn có thể đã đạt đ−ợc đã có sẵn số liệu giáng thủy.

Bảng 11.1. Bảng thống kê tóm tắt cho việc mô hình hoá mô phỏng dụng cụ đo dòng chảy USGS 12 – 1252.

Năm thuỷ văn 1966 1967 1968

Khoảng thời gian chảy Năm Ngày Tuần Tháng Năm Ngày Tuần Tháng Năm Sơ bộ -16.7* 25.0+ 21.0+ 17.0+ -12.0* 27.0+ 22.0+ 16.0+ -15.2*

Hiệu chỉnh chọn lọc

Run 1 -3.1 22.0 22.0 15.0 + 0.0 23.0 22.0 14.0 + 4.5

Run 2 5.6 17.0 16.0 12.0 4.1 - 1.8

Run 3 3.9 20.0 17.0 13.0 - 1.7 - 6.4

Chuỗi sai số t−ơng đối (ph−ơng trình[8]) tính bằng %.

+ Giá trị trung bình (tăng dần theo thời gian hàng ngày) + Độ lệch chuẩn (ngày, tuần và tháng thời gian phát triển dần)

Sự đánh giá trực tiếp của dòng chảy đã giả định từ thí nghiệm 2 có thể đ−ợc làm từ các hình [11.3] đến 11.5 đó chứa đựng (bao gồm) các thông tin dòng chảy hàng ngày cho năm n−ớc 1967. Hình 11.3 biểu thị rằng các dòng chảy cao đ−ợc mô hình tốt. Hình 11.4 là hình đánh dấu chuỗi sai số A ng−ợc lại với dòng chảy đã ghi chép, nó chỉ ra rằng các dòng chảy giả định đánh giá quá cao các dòng chảy ghi chép. Dawdy (1978) đã chỉ ra rằng thông tin có đ−ợc

trình bày thích hợp ở hình 11.3 đã đ−ợc đánh dấu thành các quy mô hàm logarit. Hình đã trình bày là một chủ đề của sự lựa chọn cá nhân và chúng ta cần chọn loại sai số để nhấn mạnh sự thích hợp.

Bảng 11.2. Bản tóm tắt thống kê (hàng ngày) cho mô hình đ∙ điều chỉnh ở dụng cụ đo USGS 12.1252 (sông Samanish) cho lần chạy 2, năm thuỷ văn 1967

Giá trị thống kê của các chuỗi

Trung bình Độ lệch chuẩn

Quan trắc 9.30* 8.71*

Mô phỏng 9.70* 8.37*

Sự khác nhau (chuỗi sai số tuyệt đối A ph−ơng trình [4])

0.4* 1.14*

Phần trăm khác nhau (chuỗi sai số t−ơng đối B – ph−ơng trình [8] Các hệ số)

4.1 1.70 Các hệ số Hệ số xác định (bình ph−ơng hệ số t−ơng quan giữa R và S) 0.984 Hệ số hoạt động, ph−ơng trình [30] 0.981

Hệ số phần khối còn lại, CPA ph−ơng trình [33].

0.980

*m3/s

Phần lớn các mô hình vẽ dễ dàng từ việc kiểm tra chuỗi thời gian đã ghi chép và giả định trên 1 điểm đánh dấu đơn. Các chuỗi dòng chảy hàng ngày đó đ−ợc chỉ ra trên hình 11.5 trên quy mô ngang; một số ng−ời có thể sử dụng quy mô t−ơng tự logarit. Kiểm ra hình 11.5 rõ ràng chỉ ra rằng các biểu đồ thủy văn hồi quy đã không đ−ợc dựng mô hình tốt và ở đó có sai số quan trọng trong các dòng chảy thấp giả định các biểu đồ này giải thích rõ ràng về các bản thống kê độ lệch chuẩn lớn đã đ−a ra trong bảng 11.1. Khối đ−ờng cong tích lũy trong hình 11.5 biểu thị rằng còn rất ít sai số hệ thống, thật vậy đã đ−ợc chứng mình bằng 3 hệ số hoạt động trong bảng 11.2. ứng dụng khối đ−ờng cong tích lũy là không đ−ợc phổ biến rộng; Tác giả đã tìm ứng dụng chung để bổ sung các bản tóm tắt khác.

Hình 11.3. Biểu đồ của các dòng chảy hàng ngày quan trắc và mô phỏng tại trạm 12 - 1252 USGS đối với năm thuỷ văn 1967

Độ lớn q uan t rắc (m 3 /giây) Độ lớn mô phỏng (m3/giây) Độ lớn q uan t rắc (m 3 /giây)

Sai số tuyệt đối của độ lớn mô phỏng (m3/giây)

Hình 11.4 Sai số tuyệt đối của các dòng chảy đ∙ mô phỏng tại USGS gage 12-1252 cho năm 1967

Độ lớn của cá c quá trìn h (m 3 ) Mô phỏng Quan trắc

Khoảng thời gian (Mực n−ớc ngày trong năm)

Khoảng thời gian (Mực n−ớc ngày trong năm)

Hình 11.5 Các điểm thời gian đ∙ mô phỏng và ghi chép đối với USGS gage 12-1252 cho năm 1967

Sự minh họa này cung cấp một số bài học. Quan trọng nhất là để chỉ ra rằng các hệ số hoạt động là số đo không phức tạp của chất l−ợng pheps giả định. Giá trị cao của các hệ số hoạt động có thể đạt đ−ợc trong khi các dòng chảy thấp đ−ợc dựng mô hình kém. Công dụng của độ lệch chuẩn của chuỗi sai số B, sai số t−ơng đối, là dễ hiễu (rõ ràng). Bản thống kê này không tiện cận với 0 (tại sự tối −u hóa của nó nó sẽ đ−a ra độ chính xác của phép đo dòng chảy có nghĩa là khoảng 2,5% cho 1 bản ghi rõ ràng) trong khi đó các hệ số hoạt động là hầu hết đồng nhất. Sự kết nối các số đó hoạt động cũng nh− phép so sánh biểu đồ cuối cùng là rất quan trọng để đạt đ−ợc sự cảm thụ vật lý và phép xác định chính xác.

Một phần của tài liệu Mô hình toán thủy văn lưu vực nhỏ - Chương 11 ppt (Trang 53 - 58)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(61 trang)