Жалпы мәліметтер

Статистикалық әдістер өздерінің сипаттарына және күрделілігіне қарамастан гидрологиялық желінің тұйықтаушы тұстамаларындағы ағынды сипаттамаларының көпжылдық тербелісі мен қоса осы тербелістерді айқындайтын табиғи гидрометеорологиялық факторларды және адамның шаруашылық іс-әрекетінің даму динамикасын талдауға негізделген. Статистикалық әдістер қолдануға жеңіл және көп жұмыс уақытын қажет етпейтіндіктен, қандайда бір аймақтың жылдық, көктемгі және сабалық ағындыларының антропогендік өзгерістерін бағалау үшін, кеңінен қолданылады. Бұған соңғы жылдары баспа бетінде жарияланған ғылыми мақалалар мен монографиялар арқылы көз жеткізуге болады. Көптеген жұмыстарда бұл әдістердің сенімділігі мен әмбебаптылығы жөнінде ұшқары пікірлер де кездесіп қалады. Бастапқы ақпараттың көлеміне қарай бұл әдістерді кей жағдайларда қолдану мүмкіндігінің шектеулі екендігіне назар аудару қажет.

Қолда ағындыға жүргізілген бақылау бойынша бір ұзын қатар бар болған жағдайдың өзінде, қарапайым әдістемелік амалдарды қолдану арқылы, осы қатардың табиғи немесе бұзылған екендігі жөнінде жуықтап қорытынды жасауға болады. Тіпті ағынды режимінің қай уақыттан бастап адамның шаруашылық іс-әрекетінің әсерінен бұзылғанын айқындауға және осы өзгеруді сандық тұрғыдан бағалауға болады.

Сандық тұрғыдан сенімді баға беру үшін, әрине, тұйықтаушы тұстамада жүргізілген бір бақылау қатары жеткіліксіз, төмендегідей қосымша ақпараттар қажет:

- қарастырылып отырған су жинау алабының шегінде жатқан, ағынды режимі бұзылмаған немесе айтарлықтай деңгейде бұзылмаған басқа тұстамалар бойынша әрбір жыл үшін ағынды бойынша деректер;

- ағынды режимі бұзылмаған табиғи немесе адамнық шаруашылық іс-әрекеті есепке аларлықтай ауқымды дамымаған көршілес су жинау алаптары бойынша ағынды деректері;

- алап бойынша орташаланған және ағынды сипаттамаларының табиғи тербелісін айқындайтын метеорологиялық деректер;

- барлық бақылау кезеңі үшін алапта жүргізілген шаруашылық іс-әрекеттер жөнінде деректер.

Антропогендік өзгерістерді бағалау үшін неғұрлым күрделі әдістерді қолданған сайын, соғұрлым мол бастапқы ақпарат қажет. Сондықтан бастапқы деректердің көлеміне және қойылған талапқа қарай қолданылатын бағалау әдістері таңдалуы тиіс.

Қолда сенімді бастапқы деректер жеткілікті болған жағдайда статистикалық әдістердің көмегімен өзендердің жылдық және маусымдық ағындылары қалпына келтіріледі, оның алапта жүргізілген шаруашылық іс-әрекет факторлары кешенінің әсерінен болған өзгерістеріне баға беріледі. Өзгерісті бағалау төмендегі кезектілікпен жүргізіледі:

- табиғи (шартты-табиғи) кезең үшін ағындының негізгі ағынды қалыптастырушы факторларға тәуелділігі анықталады;

- табылған тәуелділік бойынша су режимінің бұзылған кезеңі үшін ағындының табиғи шамасы қалпына келтіріледі;

- бақыланған және қалпына келтірілген ағынды шамаларының айырымы бойынша ағындының шаруашылық іс-әрекеттің әсерінен болған өзгерісі бағаланады;

- есептелген ағындының антропогендік өзгерісінің сенімділігі мен дұрыстығы бағланады.

Табиғи кезеңде жүргізілген бақылау деректерінің негізгі ағынды қалыптастырушы факторларға тәуелділігін анықтау үшін жұп немесе көптік сызықтық регрессия әдістері қолданылады.

Табиғи кезең бойынша бақылау қатарының ұзындығы n жыл өзен ағындысы сипаттамалары үшін көптік сызықтық регрессия теңдеуі мынадай түрге ие болады:

(1)

мұнда - табиғи кезең үшін жылдық (маусымдық) ағынды;

- табиғи ағынды қалыптастырушы факторлардың шамалары (метеорологиялық сипаттамалар – жауын-шашын, қардағы су қоры, ауа температурасы; индикатор өзендер мен ұқсас өзендердің ағындысы, қалыптасу зонасынан келетін ағынды және т.с.с.);

- бос мүше;

- регрессия коэффициенті;

- ағынды қалыптастырушы факторлар саны.

Егер болса, онда жұп корреляция теңдеуіне ие боламыз.

Жоғарыда келтірілген (1) формуланың параметрлерін есептеу ең аз квадраттар әдісі бойынша жүзеге асырылады. Бұл жағдайда регрессия теңдеуінің қателігі келесі формулалар бойынша анықталады:

, (2)

немесе

, (3)

мұндағы - - айнымалысының орташа квадраттық ауытқуы;

- көптік корреляция коэффициенті;

, - ағындының есептелген және бақыланған мәндері.

Ағындыны қалпына келтіру үшін мына шарттарға жауап беретін теңдеулер ғана қолданылады:

, , (4)

мұндағы - және тиісінше және орташа квадраттық қателіктері; .

(4)-ші теңзіздіктер шартын қанағаттандыратын регрессия теңдеулері бойынша бұзылған кезең үшін ағындысының мсәндері есептеледі; ал ағындының шаруашылық іс-әрекеттің әсерінен өзгеруі есептелген және бақыланған ағынды шамаларының айырымы бойынша анықталады

(5)

мұндағы - бұзылған кезеңде бақыланған ағынды.

Шаруашылық іс-әрекеттің әсерінен ағындының өзгеру шамасының сенімділігі көптеген жағдайлармен: ағынды бойынша бақыланған деректердің дәлдігімен, олардың уақыт бойынша өзгергіштігімен, алынған регрессия теңдеуінің сенімділігімен, қандайда бір көпжылдық кезең үшін алынған регрессия теңдеуін кейінгі уақыт аралығы үшін пайдалану мүмкіндігімен айқындалады. шамасын есептеудің орташа квадраттық қателігін жуықтап келесі формула бойынша бағалауға болады:

(6)

мұндағы - (2) және (3) формулалар бойынша анықталатын ағынды сипаттамаларын қалпына келтірудің орташа квадраттық қателігі;

- бақыланған ағынды сипаттамаларының орташа квадраттық қателігі;

- шаруашылық іс-әрекеттің әсерінен ағындының өзгерісі анықталатын кезеңді құрайтын жылдар саны.

Егер ағындының антропогендік өзгерісінің абсолюттік шамасы оны есептеу шамасының қателігінен айтарлықтай үлкен болса бағалау нәтижелерін сенімді деп есептеуге болады.

, (7)

мұндағы - қателіктің орташа квадраттық мәнінің үлесі ретінде алынған есептеу қателігінің сенімділік аралығы, Р ықтимал сенімділігіне тәуелді.

есептеу сенімділігін бағалау кезінде әдетте деп қабылданады, онда .

Есептеу нәтижелері алынған регрессия теңдеулері (4)-ші теңсіздіктің талаптарын қанғантандырған жағдайдың өзінде, әрбір жыл үшін есептеудің қателігі өте үлкен болатынын көрсетеді. Мұндай жағдай әсіресе қарастырылып отырған ағынды сипаттамаларының табиғи өзгергіштігі үлкен болғанда орын алады. Сондықтан сенімді шамасын көпжылдық кезең үшін ( жыл) орташалағанда алуға болады.