RU2748033C1 - Способ актуализации местных климатических параметров ливневых дождей - Google Patents
Способ актуализации местных климатических параметров ливневых дождей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748033C1 RU2748033C1 RU2020123745A RU2020123745A RU2748033C1 RU 2748033 C1 RU2748033 C1 RU 2748033C1 RU 2020123745 A RU2020123745 A RU 2020123745A RU 2020123745 A RU2020123745 A RU 2020123745A RU 2748033 C1 RU2748033 C1 RU 2748033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rain
- heavy
- sample
- precipitation
- during
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
Landscapes
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для актуализации местных климатических параметров ливневых дождей. Сущность: устанавливают на местности один автоматический дождемер. В течение заданного временного интервала осуществляют запись текущих значений времени и количества выпавших за это время осадков. Рассчитывают силу каждого дождя. Формируют выборку из ливневых дождей, сила которых превышает установленное значение, и сортируют их в порядке убывания. Определяют множество чисел случаев выпадения ливневых дождей данной силы. Формируют множество сумм случаев выпадения ливневых дождей. Формируют множество средней повторяемости однократного превышения сил дождя в течение заданного временного интервала. Формируют множество периодов однократного превышения сил дождя. Формируют множество климатических констант. Определяют климатическую константу как среднее значение из множества климатических констант. В различных точках местности устанавливают дополнительные автоматические дождемеры. Выполняют измерения, аналогичные указанным выше, и формируют выборку из ливневых дождей, сила которых превышает установленное значение. Формируют общую выборку, объединяя данную выборку и выборку, сформированную по результатам измерений, полученных одним автоматическим дождемером. Технический результат: снижение продолжительности и ресурсоемкости работ, повышение точности актуализации. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к способам определения местных климатических параметров ливневых дождей, необходимых для гидравлического расчета сетей водоотведения поверхностного стока.
Известен способ определения величины климатического коэффициента «», описанный в методах расчета ливневого стока Горбачева П.Ф., (см. П.Ф. Горбачев, Методы расчета ливневого стока. // Издательство «Власть Советов» при Президиуме ВЦИК, Москва, 1937 г. стр. 25-26. Выкопировка прилагается.) для средних условий центральной части СССР принимается равной 1, исходя из формулы НКПС 1931 г, согласно циркуляру НКПССтроя от 20/III 1931 г. «О нормах расчета поверхностных вод», а для других районов определяется из равенства:
- наибольшее значение суточного количества дождевых осадков, наблюдавшихся в среднем на метеорологических станциях района, желательно в течение 30 лет или, при неимении достаточных наблюдений, за меньший период времени, но не менее 15 лет.
- среднее арифметическое взятых по отдельным годам наибольших суточных количеств дождевых осадков, наблюдавшихся на метеорологических станциях района, желательно за 30 лет, а при неимении - за меньший период времени, сколько то окажется возможным.
Недостатками этого способа являются:
- большая продолжительность выполнения работ, т.к. запись измеряемых величин должна производиться в течение T лет, где T > 30 лет;
- невысокая точность, т.к. определения климатических параметров возможно только для районов и не учитывает специфику климата в городах.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу служит способ определения местных климатических параметров ливневых дождей, описанный в монографии Зака Г.Л. (см. Зак Г.Л. Водостоки: Основы рационального проектирования и расчета. // Издательство министерства коммунального хозяйства РСФСР. Москва, 1952. с. 14 -17. Выкопировка прилагается.), предусматривающий то, что:
- устанавливают на местности в точке А один автоматический дождемер, выполненный с возможностью записи текущих значений измеряемых величин времени t с шагом и количества выпавших осадков за время , при этом . По меньшей мере равно 1 мин;
- производят запись измеряемых величин в течение T лет;
определяют время начала и конца каждого i-го дождя в точке А, а также количество выпавших осадков за весь период i-го дождя в течение T лет;
Для указанного способа характерны следующие недостатки:
- большая продолжительность выполнения работ, т.к. запись измеряемых величин должна производиться в течение T лет, где T > 20. Например, в наиболее близком аналоге T = 26 лет;
- высокая ресурсоемкость (чел* час и/или машино*час) выполнения работ, т.к. для фиксации и дождя необходимо осуществлять измерения с минимальным шагом ,
- невысокая точность, т.к. измерение параметров происходит только в одной точке. При этом, например, на расстоянии одного километра значения измеряемых параметров могут уже существенно отличаться ввиду высокой неравномерности выпадения дождей.
Задачей настоящего изобретения является снижение продолжительности, ресурсоемкости и повышение точности выполнения работ по определению местных климатических параметров ливневых дождей.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе, в соответствии с которым:
устанавливают на местности в точке А один автоматический дождемер, выполненный с возможностью записи текущих значений измеряемых величин времени t с шагом и количества выпавших осадков за время ,
производят запись измеряемых величин в течение T лет,
определяют силу каждого дождя по формуле , где - продолжительность i -го дождя, - количество выпавших осадков за весь период i-го дождя,
в соответствии с настоящим изобретением
продолжительность i-го дождя принимают равной сумме продолжительностей i-й цепочки последовательных шагов в периоды которых > 0, а количество выпавших осадков за весь период i-го дождя принимают равным сумме количеств выпавших осадков в течение i-й цепочки последовательных шагов ,
шаг записи текущих значений измеряемых величин устанавливают равным минимальной продолжительности ливневых дождей,
устанавливают N дополнительных автоматических дождемеров в разных точках местности, выполненных с возможностью записи текущих значений измеряемых величин времени t с шагом и количества выпавших осадков за время , r = 1, 2, …, N;
определяют продолжительность ii-го дождя в точках местности как сумму продолжительностей ii-й цепочки последовательных шагов в периоды которых > 0, а количество выпавших осадков за весь период ii-го дождя принимают равным сумме количеств выпавших осадков в течение ii-й цепочки последовательных шагов ,
Возможен вариант развития, когда минимальную продолжительность ливневых дождей принимают равной 5 мин.
Отличительными признаками заявляемого способа являеюся:
1. Принятие продолжительности i -го дождя равной сумме продолжительностей i - той цепочки последовательных шагов в периоды которых > 0;
2. Принятие количества выпавших осадков за весь период i-го дождя равной сумме количеств выпавших осадков в течение i - той цепочки последовательных шагов ,
3. Установление шага записи текущих значений измеряемых величин равным минимальной продолжительности ливневых дождей;
4. Установка N дополнительных автоматических дождемеров в точках местности, выполненных с возможностью записи текущих значений измеряемых величин времени t с шагом и количества выпавших осадков за время , r = 1, 2, …, N;
5. Определение продолжительности ii-го дождя в точках местности как суммы продолжительностей ii-й цепочки последовательных шагов в периоды которых > 0,
6. Принятие количества выпавших осадков за весь период ii-го дождя равной сумме количеств выпавших осадков в течение ii-й цепочки последовательных шагов ;
По сведениям, имеющимся у авторов, все отличительные признаки не известны. Совместное их применение позволит:
- снизить продолжительность выполнения работ, т.к. в соответствии с предлагаемым изобретением достаточно запись измеряемых величин производить в течение T > 5 лет. Это достигается благодаря наличию отличительных признаков № 4 - 11;
- снизить ресурсоемкость выполнения работ, т.к. в соответствии с предлагаемым изобретением достаточно запись измеряемых величин производить с шагом , равным минимальной продолжительности ливневых дождей, а не непрерывно. Это достигается благодаря наличию отличительных признаков № 1 - 3;
- повысить точность, т.к. измерение параметров происходит не в одной точке. Поэтому, уменьшается погрешность из-за высокой неравномерности выпадения дождей. Это достигается благодаря наличию отличительных признаков № 4 - 11.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 представлен пример схемы установки дождемеров; на фиг. 2 - пример определения и на фиг. 3 - сравнение выборок АА и ; на фиг. 4 - приведены результаты сортировки выборки из n ливневых дождей; на фиг. 5 показаны значения в зависимости от и результаты аппроксимации.
Осуществление изобретения.
Осуществление изобретения продемонстрировано (см. фиг. 1) на системе, включающей дождевую тучу 1, один автоматический дождемер 2, установленный в точке А и выполненный с возможностью записи текущих значений измеряемых величин времени t с шагом и количества выпавших осадков за время .
В соответствии с настоящим изобретением:
- дополнительно устанавливают N дополнительных автоматических дождемеров 3 в разных точках местности, выполненных с возможностью записи текущих значений измеряемых величин времени t с шагом и количества выпавших осадков за время , r = 1, 2, …, N. На фиг. 1 в качестве примера показан вариант, когда N = 34;
- производят запись измеряемых величин в течение T лет;
- определяют продолжительность каждого i -го дождя и количество выпавших осадков за весь период i-го дождя. Для этого принимают равным сумме продолжительностей i-й цепочки последовательных шагов в периоды которых > 0. Для примера на фиг. 2 приведена выборка данных, содержащая колонки с номером шага , времени и . Из нее видно, что = 35 ми, а 15, 23 мм.;
- формируют выборку АА из n ливневых дождей с силой > S. На фиг. 3 в качестве примера позицией 4 показана выборка АА;
- определяют продолжительность каждого ii-го дождя и количество выпавших осадков за весь период ii-го дождя в точках местности аналогично тому, как это представлено на фиг. 2;
- формируют выборки из ливневых дождей с силой > S. На фиг. 3 в качестве примера позицией 5 показана выборка ;
- сортируют ливневые дожди в порядке убывания так, что бы на фиг. 4 в качестве примера позицией 6 показаны результаты такой сортировки;
- формируют множество , . Одним из вариантов развития является вариант, когда . Вторым вариантом, когда , где и - константы;
- формируют множество климатических констант , . Одним из вариантов развития является вариант, когда На фиг. 5 в качестве примера позицией 7 показаны значения в зависимости от .
- определяют климатическую константу = . На фиг. 5 в качестве примера позицией 8 показаны значения в зависимости от по зависимости , а позицией 9 - по зависимости .
На фиг. 5 для сравнения позицией 10 показаны значения в зависимости от полученные при условии, что выборку из n ливневых дождей формируют только из выборки АА. Из графика видно, что степень достоверности данных, полученных по предлагаемому изобретению не ниже, чем данных полученных по прототипу при сокращении продолжительности работ не менее, чем в 5 раз. Это доказывает его промышленную применимость.
Claims (25)
1. Способ актуализации местных климатических параметров ливневых дождей, заключающийся в том, что
производят запись измеряемых величин в течение T лет,
отличающийся тем, что
определяют продолжительность ii-го дождя в точках местности как сумму продолжительностей ii-й цепочки последовательных шагов , в периоды которых >0, а количество выпавших осадков за весь период ii-го дождя принимают равным сумме количеств выпавших осадков в течение ii-й цепочки последовательных шагов ,
2. Способ актуализации местных климатических параметров ливневых дождей по п. 1, отличающийся тем, что минимальную продолжительность ливневых дождей принимают равной 5 мин.
5. Способ актуализации местных климатических параметров ливневых дождей по п. 1, отличающийся тем, что S>1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123745A RU2748033C1 (ru) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Способ актуализации местных климатических параметров ливневых дождей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020123745A RU2748033C1 (ru) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Способ актуализации местных климатических параметров ливневых дождей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2748033C1 true RU2748033C1 (ru) | 2021-05-19 |
Family
ID=75919760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020123745A RU2748033C1 (ru) | 2020-07-17 | 2020-07-17 | Способ актуализации местных климатических параметров ливневых дождей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2748033C1 (ru) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716209C1 (ru) * | 2018-12-27 | 2020-03-06 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Способ определения расходов дождевых сточных вод |
-
2020
- 2020-07-17 RU RU2020123745A patent/RU2748033C1/ru active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2716209C1 (ru) * | 2018-12-27 | 2020-03-06 | Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга" | Способ определения расходов дождевых сточных вод |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
G.L. Zak. Drains: Fundamentals of Sound Design and Calculation. - M .: Publishing house of the Ministry of communal services of the RSFSR, 1952, pp. 14-17. * |
P.F. Gorbachev. Methods for calculating storm runoff. - M .: VTsIK, 1937, p. 25, 26. * |
S.N. Volkov et al. Substantiation of the method for assessing the climatic parameters of rain showers based on the data of a complex of precipitation gauges / Water supply and sanitary equipment, 2020, N7, pp. 50-56. * |
С.Н.Волков и др. Обоснование метода оценки климатических параметров ливневых дождей по данным комплекса осадкомеров / Водоснабжение и санитарная техника, 2020, N7, стр.50-56. Г.Л.Зак. Водостоки: Основы рационального проектирования и расчета. - М.: Издательство министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1952, стр.14-17. П.Ф.Горбачев. Методы расчета ливневого стока. - М.: ВЦИК, 1937, стр.25, 26. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Fuchs et al. | Correction of synoptic precipitation observations due to systematic measuring errors with special regard to precipitation phases | |
Hüsler et al. | A satellite-based snow cover climatology (1985–2011) for the European Alps derived from AVHRR data | |
CN106482917B (zh) | 一种斜拉桥主梁动态挠度的检测方法 | |
McGrath et al. | Interannual snow accumulation variability on glaciers derived from repeat, spatially extensive ground-penetrating radar surveys | |
David-Novak et al. | Modern extreme storms and the rainfall thresholds for initiating debris flows on the hyperarid western escarpment of the Dead Sea, Israel | |
Talchabhadel et al. | Assessment of rainfall erosivity (R-factor) during 1986–2015 across Nepal: a step towards soil loss estimation | |
Rickenmann et al. | Bedload transport measurements with impact plate geophones in two Austrian mountain streams (Fischbach and Ruetz): system calibration, grain size estimation, and environmental signal pick-up | |
RU2748033C1 (ru) | Способ актуализации местных климатических параметров ливневых дождей | |
Asaoka et al. | Spatial snowfall distribution in mountainous areas estimated with a snow model and satellite remote sensing | |
RU2759241C1 (ru) | Способ определения местных климатических параметров ливневых дождей | |
Quirmbach et al. | Comparison of rain gauge and radar data as input to an urban rainfall-runoff model | |
Miyamoto et al. | Applicability of a flood forecasting method utilizing global satellite information to an insufficiently-gauged river basin: a case of a river basin in the Philippines | |
Cremonini et al. | Estimation of extreme precipitations in Estonia and Italy using dual-pol weather radar QPEs | |
Maruyama et al. | New mathematical model to estimate road traffic noise in view of the appearance rate of heavy vehicles | |
Kneib et al. | Continuous road traffic noise monitoring and aging of asphalt surfaces | |
Lopez et al. | Specification of rain gauge representativity error for data assimilation | |
IT202000018667A1 (it) | Metodo per la stima di presenza di pioggia | |
JP7521310B2 (ja) | 校正係数の算出システム、および、校正係数の算出方法 | |
Burgemeister et al. | Reanalysis of multi-year high-resolution X-band weather radar observations in Hamburg | |
Chen et al. | Resolving the precipitation microphysical variability induced by orographic enhancement in complex terrain over the San Francisco bay area | |
Wang et al. | Evaluation of a near-real time NEXRAD DSP product in evolution of heavy rain events on the Upper Guadalupe River Basin, Texas | |
Hess et al. | Effects of urban flood-detention reservoirs on peak discharges in Gwinnett County, Georgia | |
Helfricht et al. | Potential and Challenges of an extensive operational use of high accuracy optical snow depth sensors to minimize solid precipitation undercatch | |
Bąkowski et al. | Variability of road traffic noise recorded by stationary monitoring stations | |
Dyck et al. | Spatial characteristics of prairie rainfall |