Mô hình toán thủy văn lưu vực nhỏ - Chương 2: Các mô hình ngẫu nhiên trong thủy văn

Các chương còn lại của cuốn tài liệu này giới thiệu các phương pháp giải gần đúng các bài toán sử dụng trong xây dựng mô hình hệ thống thủy văn và các bộ phận hợp thành.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình toán thủy văn lưu vực nhỏ - Chương 2: Các mô hình ngẫu nhiên trong thủy vănCh−¬ng 2C¸c m« h×nh ngÉu nhiªn trong Thuû V¨n2.1 Lêi më ®Çu .......................................................................................... 412.2 Vai trß cña c¸c m« h×nh ngÉu nhiªn trong m« h×nh ho¸ l−u vùc ..... 432.3 C¸c ®Æc tr−ng thèng kª cña chuçi thuû v¨n thêi gian ...................... 442.4 C¸c m« h×nh ngÉu nhiªn .................................................................... 592.5 C¸c m« h×nh bé nhí ng¾n................................................................... 602.6 C¸c m« h×nh bé nhí dµi ...................................................................... 742.7 So s¸nh c¸c m« h×nh bé nhí ng¾n vµ bé nhí dµi............................... 822.8 C¸c qu¸ tr×nh h×nh thµnh sè liÖu hµng ngµy .................................... 832.9 C¸c qu¸ tr×nh ph©n r· ........................................................................ 892.10 C¸c m« h×nh hçn hîp........................................................................ 922.11 Nh÷ng vÊn ®Ò th−êng gÆp víi c¸c m« h×nh thñy v¨n ngÉu nhiªn. 972.12 Lùa chän m« h×nh ............................................................................1002.13 ¦íc l−îng c¸c tham sè .....................................................................1022.14 Tãm t¾t ............................................................................................124Tµi liÖu tham kh¶o ..................................................................................125 3940 C¸c m« h×nh ngÉu nhiªn trong Thuû V¨n T¸c gi¶: D. G. DeCoursey, Agricultural Research Service, USDA, Fort Collins, CO 80522; J. C. Shaake, Hydrological Services Division, National Weather Service, Silver Springs, MD 20 910; E. H. Seely, USDA Sedimentation Laboratory, Oxford, MS 38655 NgÉu nhiªn: theo tiÕng Hyl¹p lµ kü n¨ng b¾n môc tiªu. NÕu mét ng−êi®ang b¾n vµo bia, nã gièng nh− lµ mËt ®é b¾n vµo gÇn t©m lµ lín nhÊt vµ mËt®é b¾n ra ngoµi r×a lµ nhá nhÊt. VÞ trÝ ®iÓm b¾n lµ ngÉu nhiªn nh−ng dao ®éngquanh vÞ trÝ t©m bia. V× vËy tõ ngÉu nhiªn ®· chØ tíi sù thay ®æi tù nhiªn.Trong c¸c m« h×nh l−u vùc s«ng nã biÓu diÔn kh«ng gian vµ thêi gian cña c¸cqu¸ tr×nh thuû v¨n nh− dßng ch¶y vµ gi¸ng thñy.2.1 Lêi më ®Çu C¸c ch−¬ng cßn l¹i cña cuèn tµi liÖu nµy giíi thiÖu c¸c ph−¬ng ph¸p gi¶igÇn ®óng c¸c bµi to¸n sö dông trong x©y dùng m« h×nh hÖ thèng thuû v¨n vµc¸c bé phËn hîp thµnh. Nãi chung, chóng m« t¶ c¸c qu¸ tr×nh vËt lý liªn quantíi sù chuyÓn ®éng cña n−íc vµ lµm « nhiÔm trªn vµ xuyªn qua mÆt ®Êt.Th−êng th× c¸c bµi to¸n thêi gian mµ ta quan t©m kh«ng yªu cÇu chi tiÕt c¸cqu¸ tr×nh vËt lý mµ chØ yªu cÇu biÓu diÔn c¸c qu¸ tr×nh nµy lµ mét chuçi thêigian. Trong m« h×nh ngÉu nhiªn cã thÓ sö dông c¸c c«ng thøc ®¬n gi¶n. C¸cchuçi thêi gian thuû v¨n: gi¸ng thñy, dßng ch¶y, nhiÖt ®é vµ hµng ho¹t c¸c yÕutè kh¸c, cã thÓ ®−îc xem lµ c¸c vÝ dô cña c¸c qu¸ tr×nh ngÉu nhiªn. 41 M« h×nh ngÉu nhiªn cã vÞ trÝ quan träng víi c¸c ®Æc tr−ng thèng kª cñac¸c qu¸ tr×nh thuû v¨n. §Ó hiÓu ®−îc toµn bé ch−¬ng nµy cÇn n¾m ch¾c kiÕnthøc vÒ x¸c suÊt vµ thèng kª. Tuy nhiªn c¸c trÝch dÉn vµ c¸c vÝ dô trong suètch−¬ng nµy ®· ®−a ra cho c¸c ®éc gi¶ nh÷ng kiÕn thøc chung, tuy cã h¹n chÕh¬n, vÒ c¸c qu¸ tr×nh ngÉu nhiªn trong thuû v¨n. Ba gi¸o tr×nh rÊt h÷u Ých:Haan (1977), Yeievich (1972a vµ b): m« t¶ lîi Ých cña qu¸ tr×nh ngÉu nhiªntrong m« h×nh thuû v¨n. Box & Jenskins (1976) & Grani, Maime & Walles(1977) vµ c¸c trÝch dÉn tõ nhiÒu tµi liÖu kh¸c còng ®−îc ®−a vµo trong ch−¬ngnµy. Laurence & Kathegada (1977) còng lÊy trÝch dÉn tõ c¸c tµi liÖu ®ã trongkhi ¸p dông víi dßng ch¶y trong s«ng nh−ng ®−a ra mét quan ®iÓm ph©n tÝchhoµn h¶o h¬n. Matalas (1975) m« t¶ vÊn ®Ò nµy nh− mét lÜnh vùc cña thuû v¨nngÉu nhiªn. C¸c ph−¬ng ph¸p øng dông qóa tr×nh ngÉu nhiªn vµo tÊt c¶ c¸cvïng tµi nguyªn n−íc ®−îc tr×nh bµy trong c¸c tµi liÖu tham kh¶o më réng cñaShen (1976). V× ch−¬ng nµy tËp trung vµo c¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n cña c¸c qóatr×nh ngÉu nhiªn nªn kh«ng tËp trung vµo c¸c m« h×nh vµ c¸c qu¸ tr×nh cô thÓ.C¸c chi tiÕt cña c¸c m« h×nh ®ã kh«ng ®−îc m« t¶. NhiÒu m« h×nh ®−îc tr×nhbµy trong c¸c kú yÕu héi th¶o vÒ Thèng kª trong thuû v¨n ®−îc tµi trî bëi c¬quan nghiªn cøu n«ng nghiÖp - USDA. Néi dung ch−¬ng nµy cã thÓ ®−îc chia thµnh 3 phÇn chÝnh: * PhÇn thø nhÊt bµn vÒ ®Æc tr−ng thèng kª cña chuçi thêi gian trongthuû v¨n. Trong phÇn nµy chóng ta cã c¸c ®Ò môc lµ: chuçi thêi gian liªn tôc vµchuçi thêi gian rêi r¹c, c¸c ®Æc tr−ng ph©n bè mét chiÒu vµ ®Æc tr−ng ph©n bèhai chiÒu, c¸c ®Æc tr−ng ph©n bè chung, c¸c ®Æc tr−ng ph©n bè dµi h¹n. VÝ dônh− hiÖu øng Hurst, hµm ph−¬ng sai vµ c¸c d¹ng kh¸c nhau ...