ҚАЗАҚСТАННЫҢ ЖАЗЫҚ ӨЗЕНДЕРІНІҢ СИРЕК ҚАЙТАЛАНАТЫН ЕҢ ЖОҒАРЫ АҒЫНДЫСЫН СТАТИСТИКАЛЫҚ БЕЛГІСІЗДІК ЖАҒДАЙЫНДА БАҒАЛАУДЫҢ ӘДІСТЕМЕЛІК ТӘСІЛДЕРІ
DOI:
https://doi.org/10.54668/2789-6323-2026-122-2-23-45Кілт сөздер:
Ең жоғары ағынды, сирек қайталанушылық, қамтамасыз етілу қисығы, статистикалық белгісіздік, шектелген қамтамасыз етілу қисығы, Пирсонның III үлестірімі, жалпыланған экстремалды үлестірім (GEV), Қазақстанның жазық өзендеріАңдатпа
Сирек қайталанатын максимал ағындыны бағалау инженерлік гидрологиядағы негізгі міндеттердің бірі, өйткені қамтамасыздығы 1 %, 0,5 % және одан төмен болатын есептік су өтімдері гидротехникалық құрылыстарды, көпірлерді, су өткізгіш құрылғыларды және су тасқынынан қорғау жүйелерін жобалау мен пайдалануда тікелей қолданылады. Инженерлік тәжірибеде мұндай сипаттамаларды есептеу, әдетте, параметрлік статистикалық үлестірімдерді формалды қолдануға және эмпирикалық қатарларды аз ықтималдықтар аймағына экстраполяциялауға негізделеді. Алайда бақылау қатарларының ұзақтығы шектеулі және максимал ағындының таралуы айқын асимметриялы болған жағдайда мұндай экстраполяция елеулі статистикалық белгісіздікпен қатар жүреді және әдістемелік тұрғыдан дұрыс емес әрі физикалық тұрғыдан қиын интерпретацияланатын нәтижелерге әкелуі мүмкін. Қиылған үлестірім әдісінің әдістемелік артықшылығы үлестірімнің статистикалық сенімді бөлігіндегі RMSE критерийлері, үлестірімнің төменгі бөлігін экстрополяциялау тұрақтылығы және есептік өтімдердің физикалық интерпретациялану мүмкіндігі бойынша бағаланды. Статистикалық белгісіздіктің сандық бағасы бақылау қатарларының шектеулі ұзақтығы жағдайында асып кету ықтималдығының сенімділік интервалдарын анықтау арқылы орындалды.
Жұмыста статистикалық белгісіздік жағдайында Қазақстанның жазық өзендерінің сирек қайталанатын жылдық ең жоғары ағындысын бағалаудың әдістемелік тәсілдері қарастырылған. Талдау Жайық, Есіл, Тобыл және Елек өзендері бойынша су өтімінің максималды мәндерінің көпжылдық қатарлары негізінде жүргізілді. Пирсонның III-типті үлестіріміне негізделген классикалық параметрлік тәсілмен қатар, қамтамасыздық қисықтарын тұрғызудың шектелген графо-аналитикалық әдістемесі және жалпыланған экстремалды үлестірім (GEV) қолданылды.
Пирсонның III-типті үлестірімін қолдану шектелген қамтамасыздық қисығымен салыстырғанда қамтамасыздығы 1 % сәйкес есептік су өтімдерін 12,5...25 % аралығында жүйелі түрде төмендететіні анықталды. Сонымен қатар, жазық өзендер үшін GEV үлестірімін максималды ықтималдық әдісімен (MLE) параметрлеу үлестірімнің төменгі бөлігінің тұрақсыздығына және сирек қайталанатын су өтімдерін асыра бағалауға әкелуі мүмкін екені көрсетілді. Ал GEV үлестірімін L-моменттер бойынша параметрлеу шектелген тәсіл нәтижелерімен жақсы үйлесетін неғұрлым тұрақты бағаларды қамтамасыз етеді.
Алынған нәтижелер бақылау қатарларының ұзақтығы шамамен 80...120 жыл болған жағдайда 1 %-дан төмен қамтамасыз етілу аймағына терең статистикалық экстраполяцияның жоғары белгісіздікпен сипатталатынын көрсетеді, бұл сирек қайталанатын максималды ағындыны есептеу кезінде экстраполяцияны шектеудің әдістемелік тұрғыдан дұрыс екенін дәлелдейді.
References
Сикан А.В. С Вероятностные распределения в гидрологии. Специальные главы теории и практики гидрологических расчетов: учебник. – СПб.: РГГМУ, 2020. – 286 с.
Свод правил по проектированию и строительству. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. СП 33-101-2003. – М: Госстрой России, 2004. – 74 с.
Свод правил по проектированию и строительству. Инженерно-гидрометеорологические изыскания для строительства. СП 11-103-97. - М.: Госстрой России, 2004. – 29 с.
МСП 3.04-101-2005. Определение основных расчетных гидрологических характеристик. – Астана: Комитет по делам строительства и ЖКХ МИИР РК, 2005. – 56 с.
Определение расчетных гидрологических характеристик. СНиП 2.01.14-83.- М.: Стройиздат, 1985. – 35 с.
Пособие по определению расчетных гидрологических характеристик. − Л.: Гидрометеоиздат, 1984. − 448 с.
Методические рекомендации по учету влияния хозяйственной деятельности на сток малых рек при гидрологических расчетах для водохозяйственного проектирования. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 168 с.
Gumbel E. J. Statistics of Extremes. - New York: Columbia University Press, 1958. - 375 p.
Рождественский А.В., Чеботарев А.М. Статистические методы в гидрологии.- Л.: Гидрометеоиздат, 1974. – 424 с.
World Meteorological Organization. Guide to Hydrological Practices. - Geneva : World Meteorological Organization, 2012. - 302 p. - (WMO-No. 168).
U.S. Army Corps of Engineers (USACE). Engineering and Design: Flood-Flow Frequency Analysis. -Washington, D.C.: U.S. Army Corps of Engineers, 1993. - 68 p. - (Engineer Manual EM 1110-2-1415).
England, J.F., Jr.; Cohn, T.A.; Faber, B.A.; Stedinger, J.R.; Thomas, W.O., Jr.; Veilleux, A.G.; Kiang, J.E.; Mason, R.R., Jr. Guidelines for Determining Flood Flow Frequency - Bulletin 17C. U.S. Geological Survey Techniques and Methods 2018, 4–B5, 148 p. https://doi.org/10.3133/tm4B5 pubs.usgs.gov
Bayliss A. C. Catchment descriptors. - Vol. 5 of the Flood Estimation Handbook. - Wallingford : Centre for Ecology & Hydrology, 1999.
Review of risk based prioritization/decision making methodologies for dams. US Army Corps of Engineers. 2004, - p. 42.
Swain R.E., D.Bowles, D.Ostenaa. A framework for characterization of extreme floods for dam safety risk assessment. - Proceedings of the 1998 USCOLD Annual Lecture.- Buffalo, New York. August, 1998 - p. 13.
Молдахметов M., Махмудова L., Турсунова A., Григорюк M., Канатұлы A., Жулкайнарова M., Aхметова M. . Природные и антропогенные факторы в формировании стока равнинных рек Казахстана в условиях нестационарности климата// Journal of Geography and Environmental Management. – 2023. - 69(2). https://doi.org/10.26577/JGEM.2023.v69.i2.09
Гальперин Р.И. Использование усеченных кривых распределения для расчета максимальных уровней воды в реках // Хабаршы вестник, сер. географ.- 1999, - №8-9. – С.109-111.
Гальперин Р.И.Нюансы статистической интерпретации гидрологических рядов // Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы гидрометеорологии и экологии» – Алматы: КазНИИМОСК, 2001. – С.103-105.
Чеботарев А.И. Гидрологические расчеты. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 368 с.
Chow V.T., Maidment D.R., Mays L.W. Applied Hydrology. - New York: McGraw-Hill, 1988. - 572 p.
Griffis V.W., Stedinger J.R. Log-Pearson Type3 Distribution and Its Application in Flood Frequency Analysis I:Distribution Characteristics, Journal of Hydrologic Engineering, Vol. 12, No. 5, 2007, pp. 482-292. doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0699(2007)12:5(482)
Hosking, J.R.M. L-Moments: Analysis and Estimation of Distributions Using Linear Combinations of Order Statistics. // Journal of the Royal Statistical Society: Series B. - 1990. – Vol. 52(1), - 105–124. https://doi.org/10.1111/j.2517-6161.1990.tb01775.x
Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика. - М.: Физматлит, 2006. - 816 с.
Stedinger J.R., Vogel R.M., Foufoula-Georgiou E. Frequency analysis of extreme events // Handbook of Hydrology / ed. by D. R. Maidment. - New York: McGraw-Hill, 1993. - Sect.18.
Anghel, C.G. Revisiting the Use of the Gumbel Distribution: A Comprehensive Statistical Analysis Regarding Modeling Extremes and Rare Events. Mathematics – 2024. - 12, 2466. [Google Scholar] [CrossRef]
Anghel, C.-G.; Ianculescu, D. An In-Depth Statistical Analysis of the Pearson Type III Distribution Behavior in Modeling Extreme and Rare Events. Water 2025 17, 1539. [Google Scholar] [CrossRef]
Gómez, Y.M.; Gallardo, D.I.; Marchant, C.; Sánchez, L.; Bourguignon, M. An In-Depth Review of the Weibull Model with a Focus on Various Parameterizations// Mathematics. - 2024. – Vol. 12 – Art.56. [Google Scholar] [CrossRef]
Bardsley, E. The Weibull Distribution as an Extreme Value Model for Transformed AnnualMaxima. J.Hydrol. - 2019, 58,123–131.Available online: https://www.jstor.org/stable/26912154 (accessed on 9 October 2025).
Downloads
Жарияланды
How to Cite
Журналдың саны
Бөлім
License
Copyright (c) 2026 Марат Молдахметов
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
