Практическое задание: Анализ химического состава р. Самара в районе с. Вербки

Анализ химического состава р. Самара в районе с. Вербки

Министерство образования и науки Украины

Государственное высшее учебное заведение

«Национальный горный университет»

Кафедра гидрогеологии и инженерной геологии

Лабораторная работа №2

по курсу:

Мониторинг подземных вод

На тему: Анализ химического состава р.Самара в районе с.Вербки

Выполнили:

студент группы ГЛгр 11-2

Голобородько А

Проверила:

доцент

Загриценко А.Н.

г. Днепропетровск

Содержание

1.      Введение

.        Расчет коэффициента корреляции.

.1      Зависимость минерализации от содержания хлоридов.

.2      Зависимость минерализации от содержания сульфатов.

.3      Зависимость минерализации от содержания кальция.

.4      Зависимость минерализации от содержания магния.

.5      Зависимость минерализации от содержания натрия и калия.

.6      Зависимость минерализации от содержания гидрокарбонатов.

.        Построение линий и уравнений регрессий

.1 Линейная зависимость между минерализацией и содержанием хлоридов

.2      Линейная зависимость между минерализацией и содержанием сульфатов

.3      Линейная зависимость между минерализацией и содержанием кальция

.4      Линейная зависимость между минерализацией и содержанием магния

.5      Линейная зависимость между минерализацией и содержанием Na+K

.6      Линейная зависимость между минерализацией и содержанием HCO3

.Определение химического типа воды

. Выводы

. Введение

При анализе закономерностей режима подземных вод основное внимание обращается на изучение как внутренней структуры сезонных и многолетних колебаний, так и вскрытия их связей с комплексом режимообразующих факторов. Многофакторная природа колебаний уровня и химического состава грунтовых вод предопределяет вероятностный подход к их изучению. В соответствии с этим правомерно использование методов математической статистики и теории вероятностей. При их помощи в большинстве случаев удается вскрыть степень влияния природных и искусственных факторов на подземные воды.

Корреляционные связи устанавливаются графически или аналитически. При рассеивании точек из графика следует стремиться проводить линию связи с таким расчетом, чтобы по обе ее стороны находилось примерно одинаковое количество точек. Более точным примером является проведение такой линии по равнообеспеченным значений исследуемых величин, по центрам тяжести групп точек или же таким образом, чтобы среднеквадратичное отклонение по обе стороны от линии связи стремилось к минимальной величине.

.       
Расчет коэффициента корреляции

Регрессионный и корреляционный анализы - методы исследования взаимосвязи между двумя или более непрерывными переменными. В регрессионном анализе рассматривается связь между одной переменной, называемой зависимой переменной, и несколькими другими, называемыми независимыми переменными. Эта связь представляется с помощью математической модели, т.е. уравнения, которое связывают зависимую переменную с независимыми с учетом множества соответствующих предположений. Независимые переменные связаны с зависимой посредством функции регрессии, зависящей также от набора неизвестных параметров. Если функция линейна относительно параметров (но необязательно линейна относительно независимых переменных), то говорят о линейно модели регрессии. В противном случае модель называется нелинейной.

Статистическими проблемами регрессионного анализа являются:

1)      Получение наилучших точечных и интервальных оценок неизвестных параметров регрессии.

2)      Проверка гипотез относительно этих параметров.

)        Проверка адекватности предполагаемой модели.

)        Проверка множества соответствующих предположений.

Выбор подходящей модели основывается скорее не на статистических доводах, а на основе учета физических факторов.

Регрессионный анализ используется по двум причинам:

1.      Во-первых, что описание зависимости между переменными помогает установить наличие возможной причинной связи.

2.      Во-вторых, для получения функции отклика для зависимой переменной, так как уравнение регрессии позволяет предсказывать значения зависимой переменной по значениям независимых переменных.

Величина линейной зависимости между двумя переменными измеряется посредством простого коэффициента корреляции, в то время как величина линейной зависимости одной переменной от нескольких измеряется множественным коэффициентом корреляции.

Независимо от способа получения выборки, имеются два предварительных шага для определения существования и степени линейной зависимости между X и Y.

·        Первый шаг заключается, в графическом отображении точек (x1, y1), …, (xn, yn) на плоскость X Y. Такой график называется диаграммой рассеяния. Анализируя диаграмму рассеяния, мы можем эмпирически решить, допустимо ли предположение о линейной зависимости между X и Y.

·        Вторым шагом является вычисление коэффициента корреляции

Где x,y,- среднее значение.

Зная среднее значение, находят отклонение каждого наблюдения di от среднего:

Величину  называют дисперсией или вторым центральным моментом эмпирического распределения.

Коэффициент корреляции есть мера линейной зависимости между X и Y. Значение r заключены в пределах от -1 до +1. Положительное значение r указывает, что Y имеет тенденцию возрастать совместно с Х, в то время как отрицательное r указывает на тенденцию У к убыванию с ростом Х. Экстремальные значения r =1 соответствуют полной линейной зависимости между Х и У, так что при данном Х = х значение У точно определено.

Далее будут приведены расчеты парной корреляции между различными показателями.

.1      Зависимость минерализации от содержания хлоридов

Рассмотрим график зависимости минерализации от содержания хлоридов в физико - химических показателях отстойника ш.Юбилейная до отстоя (рис.1).

Рис.1 График зависимости минерализации от содержания хлоридов

Линейная зависимость между минерализацией и хлоридами велика, поскольку коэффициент корреляции равен 0,83. Можно сделать вывод, что минерализация повышается с повышением хлоридов, минерализация имеет тенденцию возрастать совместно с хлоридом, чем это число ближе к единице, тем теснее связь между показателями.

Таблица 1

Расчет коэффициента корреляции между зависимостью минерализации и хлоридами

.2      Зависимость минерализации от содержания сульфатов

Рассмотрим график зависимости минерализации от содержания сульфатов в физико - химических показателях отстойника ш.Юбилейная до отстоя (рис.2).

Рис.2 График зависимости минерализации от содержания сульфата

Коэффициент корреляции равен 0,64. Линейная зависимость между минерализацией и хлоридами велика. Это значит, что связь между этими параметрами выражается в увеличении показателя минерализации при увеличении содержания сульфатов в воде.