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对水位流量关系曲线检验方法的理解

时间:2023-01-26 励志故事 版权反馈
【摘要】:对水位流量关系曲线检验方法的理解一、水位流量关系的检验方法是按国际标准要求提出的,它适应于水位长记、遥测、流量巡测、间测等无人值守或简化的水文测验方法和途径可以在保证规定精度前提下,大大简化外业测验任务。按现行常规方法测流定线的测站,通过对水位流量关系曲线的检验,无疑能提高定线水平并对发现潜留问题有所裨益。
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对水位流量关系曲线检验方法的理解

一、水位流量关系的检验方法是按国际标准要求提出的,它适应于水位长记、遥测、流量巡测、间测等无人值守或简化的水文测验方法和途径

可以在保证规定精度前提下,大大简化外业测验任务。对于开展站隊结合方式的水文外业测验,也是保证定线推流精度的科学的有效技术手段。按现行常规方法测流定线的测站,通过对水位流量关系曲线的检验,无疑能提高定线水平并对发现潜留问题有所裨益。因此,新规范中将有关检验方法列出,并要求对“单一曲线及多线中的主要曲线,要经过检验,使其定线恰当。”

二、符号检验

1.目的

检验曲线两侧点数分配是否均衡。

2.公式:

μ=img98K—正负号个数

3.规范规定,显著水平α取0.25,国际标准规定取0.05,试分析孰严孰宽。

设n=10,α=0.05,则μ值为1.96

μ=img99得k﹤8.6

又令α=0.25,则μ值为1.15

μ=img100得k﹤7.3

显然规范中规定α采用0.25,较严。

4.绘图分析

将检验标准绘为下图(图1),可一目了然。

img101

图1 符号检验

①当k→n

μimg102

②当img103

μimg104

说明k值越趋近于n时,越不合格,而趋近于img105时,则合格。

③当α=0.05,求k

1.96img106

当α=0.25时

1.15=img107

式中后一项即为置信区间,显然当α=0.25时,置信区间要小。

5.n值与置信区间的关系

如当α=0.25时,一侧点数与总点数的允许相对比值:δimg108

列表如下:(表1)

img109

6.从上表及图可以看出,检验的总水平若应用往常误差评定方法对比,可以这样说:当n为30~50,显著水平为0.25时,即75%的点子落入±10%的误差线内;或95%的点子(显著水平0.05)落入±15%的误差线以内。显然,当点数较少时,新规范规定要放宽的多,而点数多时,则要求较严。从这点看,检验方法是先进的。然则,当进行具体检验时,又觉得很宽。

三、适线检验

1.目的:检验按水位递升次序实测点在曲线两侧正负号的排列情况,以检查定线有无系统偏离。

2.显著性水平α值:

国际标准:α=0.05

规范标准:α=0.05~0.10

3.采用公式:

μimg110

4.统计计算:

测点在曲线左为(-),右为(+),示例:

计算:若n=17

img111

5.曲线分布:见图1

与符号检验比较,当α=0.05时,其下包线一致。(只做下限检验,因当K>0.5(n-1)时,规定不做检验),实际上当K值较大时,已经合格,不必做检验了。

6.存在问题:不能反映水位变幅的全程符号变换情况,示例如下:图2

按检验公式计算:

img112

本例检验结果显然是合格的,但违反一般定线原则,特别是我们长期形成的定线准则。

img113

图2

四、偏离数值检验

1.目的:检验测点偏离曲线的平均偏离值是否在合理范围。

2.思路:偏离数值检验是根据“小概率事件原理”进行设计的,是假设检验的一种。其概念为:“当概率很小(如p<0.05)的事件在一次试验中是不发生的,如果在试验中竟然发生了,则认为假设条件不正确而将假设推翻。

3.应用公式:

img114

img115

图3

4.理解

(1)某观测值可望落入规定误差(置信水平1—α)的统计区间,可表达为:QC±ts

(2)样本(实测点据均值)均值可望落在规定误差的统计区间,为

img116

(3)t的含义

t是用来补偿样本的标准差的,并在此基础上确定置信水平。也可以说,t分布用于统计的误差区间与置信水平之间的关系上。再用通常误差统计方法的术语如“75%的点据其误差不超过±10%”,可以这样说:“当显著水平采用0.25时,其置信区间为±ts(±10%)”。

当n值近于30,显著水平α=0.05时,t≈2.0,即置信区间为2s,此时保证率(概率)可近于95%,即95%的测点落入±2s以内。这样情况下,t分布近似正态分布。

(4)图形图4:t~n关系图

从图4可见,当显著性水平α=0.05,n在20—30点以上,t值近于2.0。

img117

图4 t~n关系图

5.问题:

①由公式t=img118,可知TSρ或ts为曲线或点据在规定显著水平下的置信区间,显然,当t≈2.0时,置信区间与S成比例,如系列S值很大时,依然可以通过偏离数值检验。

示例;pi:0.2、-0.2、0.2、-0.2、0.2、-0.2、0.2、-0.2……n=10

则P=0s=0.21t=0

又,若令pi为一误差很小的事例

0.01、0.01、0.01、-0.01……n=10

同样可求得t=0,均合格。

显然前一系列离散太大,一般认为是不合格的,然而检验可以通过。

五、关于t检验

t检验是用来对比两个系列:原系列与新系列有无显著差别的,如认为无显著差别,则可认为新系列和原系列是一个系列。所用方法与原理和偏离数值检验大体一样,不再赘述。

限于水平,理解多有不准确之处,仅供学习中参考。

1989年8月21日

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