Đang tải... (xem toàn văn)
TÀI LIỆU THAM KHẢO - BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC THỦY VĂN CÔNG TRÌNH CỦA TRƯỜNG CĐ THUỶ LỢI BẮC BỘ
Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình.NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚNMôn học: Thuỷ văn công trìnhSinh viên: Phạm Văn KhôiNgày giao đề: 20/10/2007Ngày nộp đề: 10/11/2007Đề tài:Vẽ đường tần suất thực nghiệm theo công thức vọng số và công thức trung bình Vẽ đường TSTN Piếc Sơn III, đường TSTN KrisKy-MenKen(K-M) và đường TSTN theo phương pháp 3 điểm:P1=10%, P2 =50%, P =90%1)SỐ LIỆU BAN ĐẦU1.1)Tài liệu về mực nước: Bảng1 : Số liệu về mực nước đỉnh triều (chân triều) năm…… ThángNgày1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2) Tài liệu tương quan Bảng 2 : Số liệu tương quanXiYi2.YÊU CẦU :2.1. Nội dung:Stt Công việc Thời hạn Thực hiện1 Nhập số liệu về mực nước và số liệu liên quanVẽ đường TSTN a)Cơ sở lý luận -Khái niệm về đường TSTNGiáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 1 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình.2-Xây dựng theo công thức : P=nm*100%-Các công thức tính đường TSTN. b)ứng dụng:+Thiết lập tập hợp mẫu cần nghiên cứu(Bảng1.1)+Xắp xếp số liệu từ lớn đến nhỏ(Bảng1.2)+Phân cấp tài liệu+Xác định tần số rơi vào từng cấp(mi)+Tính tần suất của từng cấp: -Theo công thức vọng số Pi=1+nm*100% -Theo công thức trung bình Pi=nm 5.0−*100%+Tinh tần suất tích luỹ)( ixxPi∑≥ .Kết quả tính toánlập thành bảng và từ đó vẽ đường TSTN. c)Nhận xét trong 2 đường đó đường nào an toàn? Không an toàn? giải thích, cho ví dụ cụ thể. d)Giải thích vấn đề kéo dài và hiệu chỉnh đường TSTN,cho ví dụ cụ thể.3Vẽ đường TSLL Piếc SơnIII a)Cơ sở lí luận b)ứng dụng c)Trình tự tính toán +Xác định các tham số thống kê(kết quả lập thành bảng) +Sắp xếp số liệu từ lớn tới nhỏ +Phân cấp tài liệu +Xác định hệ số tách rời φ(khoảng lệch tung độ) +)Tính hệ số biến suất KP= φ*Cv +1 +)Xác địnhcác trị số HP =H*KP (kết qủa tính toán lập thành bảng) +)Dựa vào các cặp trị số HP ~ P vẽ đường tần suất lý luận Piếc Sơn III.Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 2 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình. 4Vẽ đường TSLL KrisKy-MenKen(K-M)a)Cơ sở lý thuyết.b)Trình tự tính toán.5Vẽ đường TSTN theo phương pháp 3 điểm(phương pháp đồ giải) :P1=10% ; P2=50% ; P3=90%a) Cơ sở lý thuyếtb) Trình tự tính toán.6 Phân tích tương quana)Cơ sở lý thuyết -Khái niệm tương quan -Phân loại tương quan -Tương quan đường thẳng(lập phương trình đường hồi quyb)ứng dụng:-Phương pháp giải tích: +Thành lập phương trình đường hồi quycủa x theoy; +thành lậpphương trình đường hồi quy của y theo x. -Phương pháp đồ giải.Nhận xét ưu nhược điểm của 2 phương pháp đó 2 .2. Quy cách 2.2.1. Nêu ngắn gọn lý thuyết áp dụng trước khi tính.2.2.2. Đường TSTN theo công thức P =1+nm*100% vẽ màu đỏ, các đườngTSTN khác vẽ màu xanh2.23. Hai đường TSTN được vẽ trên 1 trang giấy xác suất2.2.4)Vẽ 3 đường TSLL (PIII,K-M,3điểm) trên 1 trang giấy trong đó đương TSLL theo phương pháp 3 điểm vẽ màu đỏ Vẽ hai đường TSLL(PIII, 3 điểm) và đường TSLL theo công thứcP=1+nm*100% trên một trang giấy sác xuất trong đó đường TSLL theo công thức P=1+nm*100% vẽ màu đỏ.Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 3 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình. 2.2.5. Các hình vẽ minh hoạ, bảng biểu , đồ thị phải có tên , đánh số thứ tự.2.2.6. Các công thức phải được đánh số thứ tự2.2.7. Nếu áp dụng tin học trong tính toán, phải đưa vào phụ lục.2.2.8. Thuyết minh khổ A4, bìa Nilon, các đồ thị vẽ trên giấy kẻ ly(khuyến khích làm bằng vi tính) bao gồm các trình tự như sau: -Bìa ngoài -Nhiệm vụ bài tập lớn -Muc lục -Nội dung tính toán -Phụ lục tính toán(nếu áp dụng tin học) - Tài liệu tham khảo.2.3. Thưởng , phạt2.3.1. Thưởng-Ap dụng tin học……………………………………………………….-Nộp sớm:…………………………………………………………… . -Trình bày đẹp , đúng quy cách:…………………………………… . -Lý do khác:………………………………………………………… 2.3.2. Phạt: -Không áp dụng tin học -Chậm tiến độ -Trình bày xấu, không đúng quy cách ………………………… . -Lý do khác ………………………………………………… 2.3.3. Đánh giá của giáo viên hướng dẫn:……………………… 1.Tài liệu về mực nước Bảng 1.1: Số liệu mực nước đỉnh triều cao thang 6 năm 2002 Ngày/Tháng0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 221 270 200 120 60 40 50 90 160 240 300 330 320Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 4 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình.CN 280 220 150 90 60 60 90 140 210 270 310 3103 280 240 180 120 90 80 90 130 190 240 280 2904 270 240 190 150 120 100 110 140 180 220 250 2605 250 230 200 160 140 130 140 150 180 210 230 2406 230 210 190 170 160 150 160 170 190 200 220 2207 210 190 170 160 160 170 190 200 200 210 210 2008 180 160 150 150 160 190 210 230 230 220 210 190CN 160 140 130 130 150 190 230 250 260 240 210 19010 150 120 100 100 130 180 240 280 290 270 230 19011 140 100 70 70 100 160 230 290 320 310 260 21012 150 90 50 50 70 130 220 290 330 340 300 23013 170 100 50 30 40 100 190 270 340 360 330 27014 190 120 50 20 20 70 150 250 320 370 360 30015 230 150 70 30 10 50 110 210 290 350 360 330CN 260 180 110 50 20 40 90 170 250 320 350 33017 280 210 150 90 50 50 80 140 210 280 320 32018 290 230 180 130 90 80 90 130 180 240 270 29019 270 240 200 160 140 120 120 140 170 200 230 24020 240 220 200 190 170 170 160 170 180 190 190 20021 200 190 180 180 190 200 210 210 200 190 180 16022 150 140 150 160 190 230 250 260 250 220 180 150CN 120 100 100 130 170 230 270 290 290 260 210 15024 100 70 70 80 130 210 270 320 330 300 240 18025 110 60 40 50 90 170 250 320 350 330 280 21026 130 70 30 20 60 130 220 300 350 360 320 25027 170 90 40 20 30 90 180 270 330 360 340 28028 200 120 60 30 30 70 150 240 310 350 340 30029 230 150 90 50 40 60 120 200 280 320 330 300CN 250 180 120 70 60 70 110 180 250 300 310 300 Bảng1.2.Số liệu tương quanYi 0.46 0.5 0.63 0.65 0.68 0.6 0.59 0.57 0.62 0.52 0.59 0.57Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 5 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình.5Xi 9.73 9.69Yi 0.570.58 0.55 0.51 0.53 0.6 0.65 0.62 0.64 0.67 0.65 0.59Xi 9.71 9.75 9.62 9.57 9.6 10 10.5 10.4 10.7 10.8 10.7 9.89Yi 0.580.64 0.68 0.51Xi 9.8210.7 10.8 9.45Tuy nhiên, ta chưa thể dùng được số liệu này để tính toán. Do một số chỗ trong bảng số liệu trên có sai sót.Nếu ta bỏ đi thì số liệu của ta không đủ, nên ta quyết định là sửa lại số liệu theo xu thế của mực nước là đang lên hay đang xuống dựa vào các số liệu xung quanh!Bảng số liệu này sẽ được chỉnh sửa lại cho các khoá sau! II-NỘI DUNG TÍNH TOÁNGiáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 6 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình.CHƯƠNG I . VẼ ĐƯỜNG TSTN 1) CƠ SỞ LÍ THUYẾT_Đường TSTN là đường TS được xác định từ mẫu số liệu thực nghiệm (quan trắc)của một đại lượng ngẫu nhiên biểu thị mối quan hệ hàm số giữ biến ngẫu nhiên nghiên cứu và xác suất tích luỹ tương ứng, đồng thời thể hiện cụ thể quy luật thống kê của tập hợp mẫu - Xây dựng ĐTSTN theo công thức P = nm*100%+Thiết lập tập hợp mẫu cần nghiên cứu +Xắp sếp tập hợp mẫu theo thứ tự từ lớn đến nhỏ+Phân cấp liẹt tài liệu nếu có+Tìm tần số mi +Tìm tần suất tích luỹ ∑Pi(x≥ xi)+Vẽ đường TSTN dựa vào các điểm thực nghiệm của biến ngẫu nhiên .Đường TSTN được vẽ trên giấy xác suất để tránh tình trạng quá dốc ở hai đầu đường TSVD : Vẽ đường tần suất thực nghiệm Tài liệu của những dòng trung bình tại một chạm thuỷ văn trong 20 năm ; 176; 212; 234; 147; 288; 215; 262; 250; 192; 167; 284; 264; 275; 213; 188; 221; 242; 189; 245; 196.STTxắp sếp mi Pi(%) ΣPi(%) STTxắp sếp mi Pi(%) ΣPi(%)1 288 1 5 5 11 215 1 5 552 284 1 5 10 12 213 1 5 603 275 1 5 15 13 212 1 5 654 264 1 5 20 14 196 1 5 705 262 1 5 25 15 192 1 5 756 250 1 5 30 16 189 1 5 807 245 1 5 35 17 188 1 5 858 242 1 5 40 18 176 1 5 909 234 1 5 45 19 167 1 5 9510 221 1 5 50 20 147 1 5 100Nhận xét : trong 20 năm xuất hiện một lần Qmax ≥ 288m3/s P(Q ≥ 288) =5%. Trong 20 năm xuất hiện 20 lần chỉ số Q ≥ 147 m3/s, P ( x ≥147) = 100%.Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 7 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình.Vẽ đường TSTN -Các công thức tính đường TSTN Ta thấy tính theo công thức P= nm*100% thì ứng với trị số bé nhất của mẫu bao giờ cũng xuất hiện 100% nghĩa là sau này không có trị số nào bé hơn nó nữa nên chỉ ứng dụng khi n→ ∞ . Để khắc phục nhược điểm đó người ta đưa ra một số công thức sau+ Công thức trung bình: P =nm 5.0−*100% (1)+ Công thức vọng số : P = 1+nm *100% (2)+ Công thức số giữa : P = 4.03.0+−nm*100% (3)Công thức Alêcxâyep : P = 5.025.0+−nm*100% (4) VD: P1 =(1-0.5 )/20*100=2.5% : P2 = 1/(20+1)*100= 4.7% ; P3= (1-0.3)/20*100=33.4% ; P4 =(1-0.25)/(20+0.25)*100 = 30,6% Theo kinh nghiệm tính toán thuỷ văn toàn cho công trình thì công thức vọng xố bảo đảm an toàn hơn cả vì vậy công thức vọng số được sử dụng rộng rãi hơn cả. 2)ỨNG DỤNG+)Thiết lập tập hợp mẫu cần nghiên cứu (Bảng 1)+) Chỉnh sửa số liệu (Bảng 2)+)Xắp xếp số liệu từ lớn đến nhỏ (Bảng 4). BẢNG 4. SẮP XẾP SỐ LIỆU TỪ LỚN ĐẾN NHỎ0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 8 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình.370 320 280 250 230 200 190 170 150 120 90 60360 320 280 250 230 200 190 170 150 120 90 50360 320 280 250 220 200 190 170 150 120 90 50360 320 280 250 220 200 190 170 150 120 90 50360 310 280 240 220 200 180 160 150 120 90 50360 310 280 240 220 200 180 160 150 120 90 50350 310 270 240 220 200 180 160 140 120 90 50350 310 270 240 220 200 180 160 140 120 90 50350 310 270 240 220 200 180 160 140 120 80 50350 300 270 240 220 200 180 160 140 110 80 50350 300 270 240 220 200 180 160 140 110 80 50340 300 270 240 210 200 180 160 140 110 80 50340 300 270 240 210 200 180 160 140 110 70 40340 300 270 240 210 200 180 160 140 110 70 40340 300 270 240 210 190 180 160 140 100 70 40330 300 270 240 210 190 180 160 140 100 70 40330 300 270 240 210 190 180 160 130 100 70 40330 300 260 230 210 190 180 160 130 100 70 40330 290 260 230 210 190 180 150 130 100 70 30330 290 260 230 210 190 180 150 130 100 70 30330 290 260 230 210 190 180 150 130 100 70 30330 290 260 230 210 190 170 150 130 100 70 30330 290 260 230 210 190 170 150 130 100 70 30330 290 250 230 210 190 170 150 130 100 60 30320 290 250 230 210 190 170 150 130 90 60 20320 290 250 230 210 190 170 150 130 90 60 20320 290 250 230 210 190 170 150 130 90 60 20320 280 250 230 210 190 170 150 130 90 60 20320 280 250 230 210 190 170 150 120 90 60 20320 280 250 230 200 190 170 150 120 90 60 10+)Phân cấp liệt tài liệuGọi n là số cấp, chọn n = 30 : Khoảng cách 1 cấpGiáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 9 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình.7.53011183minmax=−=−=nHHm Vậy m =5+)Tần suất rơi vào từng cấp (mi) được xác định trong Bảng 5: BẢNG 5. TÍNH TOÁN ĐTSTNSTTCấp mực nướcH(cm) Htbi miP1i=1+nmi*100∑P1i(x≥xi)P2i=(0.5mn−) *100%∑P1i (x≥xi) 1.370-359 364 61.661.66 1.53 1.532.358-347 352 51.393.05 1.25 2.783.346-335 340 41.114.16 0.97 3.754.334-323 328 92.496.65 2.36 6.115.322-311 316 102.779.42 2.64 8.756.310-299 304 143.8813.3 3.75 12.57.298-287 292 92.4915.79 2.36 14.868.286-275 280 92.4918.28 2.36 17.229.274-263 268 113.0421.32 2.91 20.1310.262-251 256 61.6622.98 1.53 21.6611.250-239 244 246.6529.63 5.36 27.0212.238-227 232 154.1533.78 4.03 31.0513.226-215 220 92.4936.27 2.36 33.4114.214-203 208 184.9841.25 4.86 38.2715.202-191 196 154.1545.4 4.03 42.3Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích ThảoSinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 10 [...]... I) Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích Thảo Sinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 26 Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚN Mơn học: Thuỷ văn cơng trình Sinh viên: Phạm Văn Khôi Ngày giao đề: 20/10/2007 Ngày nộp đề: 10/11/2007 Đề tài:Vẽ đường tần suất thực nghiệm theo công thức vọng số và cơng thức trung bình Vẽ đường TSTN Piếc Sơn III, đường TSTN KrisKy-MenKen(K-M)... Lớp: CTT48 - ĐH 25 Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. 23 0.6 0.5122 6.2505 24 0.68 0.5087 -10.2866 25 0.65 0.5104 -2.1834 26 0.63 0.5049 -28.7255 27 0.55 0.5077 -15.1651 28 0.46 0.5123 6.912 Kết luận: Dễ thấy rằng đường thứ nhất hợp lý hơn! Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích Thảo Sinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 28 Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. X C eCC C C y S C SV C S S S S ) 4 ()4( )1 4 (2 2 1 4 2 4 2 0 2 2 − − −⋅ = ... X = H = n Hi ∑ = ∑ ∑ fi Hifi = 67190 186,64 360 = (cm) * Số trung vị Xv Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích Thảo Sinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 14 Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. * Khái niệm: Khi nghiên cứu các đại lượng thuỷ văn nhiều trường hợp liệt tài liệu mẫu quá ngắn dẫn đến sai số lấy mẫu lớn, không cho phép sử dụng các kết quả trong thực tế vì vậy cần tìm cách phát triển dung lượng của mẫu. Cơng việc đó... 17 ∑ = − i n i Ki 1 2 )1( ∑ = − i n i Ki 1 3 )1( n Ki C n i v ∑ = − = 1 2 )1( 3 1 3 )1( v n i s nC Ki C ∑ = − = φ Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. 2.2.5. Các hình vẽ minh hoạ, bảng biểu , đồ thị phải có tên , đánh số thứ tự. 2.2.6. Các cơng thức phải được đánh số thứ tự 2.2.7. Nếu áp dụng tin học trong tính tốn, phải đưa vào phụ lục. 2.2.8. Thuyết minh khổ A 4 , bìa Nilon, các đồ thị vẽ trên giấy kẻ ly(khuyến khích làm bằng vi tính) bao gồm các trình tự như sau: -Bìa ngồi -Nhiệm vụ bài tập lớn ... dụng rộng rãi hơn cả. 2)ỨNG DỤNG +)Thiết lập tập hợp mẫu cần nghiên cứu (Bảng 1) +) Chỉnh sửa số liệu (Bảng 2) +)Xắp xếp số liệu từ lớn đến nhỏ (Bảng 4). BẢNG 4. SẮP XẾP SỐ LIỆU TỪ LỚN ĐẾN NHỎ 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích Thảo Sinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 8 Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. Nếu 1 1 ±= aa thì X, Y có tương quan... 15 1 − Ki 2 )1( − Ki ∑ = − i m i Ki 1 2 )1( 3 )1( − Ki ∑ = − i m i Ki 1 3 )1( Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. CHƯƠNG I . VẼ ĐƯỜNG TSTN 1) CƠ SỞ LÍ THUYẾT _Đường TSTN là đường TS được xác định từ mẫu số liệu thực nghiệm (quan trắc)của một đại lượng ngẫu nhiên biểu thị mối quan hệ hàm số giữ biến ngẫu nhiên nghiên cứu và xác suất tích luỹ tương ứng, đồng thời thể hiện cụ thể quy luật thống kê của tập hợp mẫu - Xây dựng ĐTSTN theo công thức P = n m *100% +Thiết... hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích Thảo Sinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 21 Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. Nhà sinh vật học Piecson đã đưa ra 13 đường mật độ TS để biểu diễn các quy luật khác nhau của hiện tượng ngẫu nhiên. Các quy luật này nói chung là không đối xứng, các đại lượng thuỷ văn cũng là các đại lượng ngẫu nhiên không đối xứng và phù hợp với dạng đường thứ 3 trong... x − = − Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. + Khi các tham số trong liệt là chẵn thì số trung vị là số bình quân của 2 số ở giữa + Khi các tham số trong liệt là lẻ thì số trung vị là số ở giữa • Khoảng lệch quân phương σ : trong tập hợp mẫu có n giá trị từ x 1 x n số trung bình là X thì ta gọi (Xi - X )là khoảng lệch của trị số Xi với X khoảng lệch quân phương σ được xác định theo công thức... hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 10 Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. cùng một mực nước thấp thì tần suất xuất hiện của mực nước tính theo cơng thức vọng số nhỏ hơn tính theo cơng thức cơng thức trung bình. 4) GIẢI THÍCH VỀ VẤN ĐỀ KÉO DÀI VÀ HIỆU CHỈNH ĐƯỜNG TSTN Sau khi vẽ song đường TSTN ta không thể dùng ngay đẻ tính tốn các đặc trưng thuỷ văn vì đường TSTN còn co một số nhược điểm... 3 điểm(phương pháp đồ giải):P 1 =3%, P 2 =50%, P 3 =97%, Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Bích Thảo Sinh viên thực hiện: Vũ Thanh Tựng Lớp: CTT48 - ĐH 20 Bài tập lớn mơn học: Thuỷ văn cơng trình. -Phương trình đường hồi quy của y theo x: Từ công thức (5) ta có: )( )( ))(( 2 XX XX YYXX yy i ii − − −− =− ∑ ∑ Rút gọn ta được: 0.12 10.15x y= + (Đường số II) Ta có bảng bổ sung số liệu: STT Yi Xi . Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình. NHIỆM VỤ BÀI TẬP LỚNMôn học: Thuỷ văn công trìnhSinh viên: Phạm Văn KhôiNgày. 1 Bài tập lớn môn học: Thuỷ văn công trình. 2-Xây dựng theo công thức : P=nm*100%-Các công thức tính đường TSTN. b)ứng dụng:+Thiết lập tập hợp mẫu