К проблеме верификации гипотез в гидрологии

Авторы

  • А.П. Лепихин Горный институт УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университет

DOI:

https://doi.org/10.7242/2658-705X/2019.2.1

Ключевые слова:

истинность научных знаний, критерии истинности, гидрологические объекты, статистические функции распределения, параметризация коэффициентов Шези, гидрохимический режим водных объектов

Аннотация

Рассмотрена проблема оценки истинности научных знаний, намечены три подхода к определению научных гипотез: практичность, непротиворечивость, согласованность с положениями более высокого порядка. У каждого подхода, концепции выделены свои критерии оценки. Эти три подхода, три концепции раскрыты на примере верификации трех гидрологических проблем: использование статистических функций распределения для оценки экстремальных значений, параметризация коэффициентов Шези, эффективность использования средних арифметических значений для характеристики химического состава воды рек. Показано, что перенос технологий, хорошо отработанных на задачах интерполяции, на решение экстраполяционных задач оказывается некорректным. Разнообразие расчетных соотношений по оценке коэффициента Шези обусловлено сложностью и многопараметричностью процессов формирования гидравлического сопротивления в русловых потоках, а также стохастичностью морфометрических параметров естественных водотоков. Доказана несостоятельность средних арифметических оценок для описания процессов гидрохимического режима водных объектов. Параметрические оценки гидрохимических показателей качества воды характеризуются значительной неустойчивостью статистических характеристик. Наличие случайного параметра - расхода воды в знаменателе - приближает распределение гидрохимических показателей к распределению Коши, для которого не существует не только второго, но и первого статистических моментов.

Биография автора

  • А.П. Лепихин, Горный институт УрО РАН; Пермский государственный национальный исследовательский университет
    доктор географических наук, профессор, заведующий лабораторией проблем гидрологии суши, Горный институт УрО РАН - филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН (ГИ УрО РАН); профессор кафедры гидрологии и охраны водных ресурсов, Пермский государственный национальный исследовательский университет (ПГНИУ)

Библиографические ссылки

  1. Аполлов Б.А. Учение о реках. - Изд-во. МГУ, 1952. - 512 с.
  2. Баренблатт Г.И. Автомодельные явления - анализ размерностей и скейлинг / пер. с англ.: учеб. пособие. - Долгопрудный МО: Изд. Дом Интеллект. - 2009. - 216 с.
  3. Вадзинский Р.Н. Справочник по вероятностным распределениям. - СПб.: Наука, 2001. - 294 с.
  4. Горбачев П.Ф. Формулы скорости течения жидкости. - М. - Л., ОНТИ. Гл. ред. строительной лит, 1936. - 171 с.
  5. Гришанин К.В. Гидравлическое сопротивление естественных русел. - СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 184 с.
  6. Заграевский С.В. К вопросу о реконструкции и датировке церкви Покрова на Нерли // Новые исследования памятников архитектуры Владимиро-Суздальского музея-заповедника. - М.: Алев-В, 2008. - С. 129-146.
  7. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика. - М.: Физматлит, 2006. - 813 с.
  8. Лепихин А.П. К анализу структуры гидрографических сетей // Географический вестник Geographical bulletin. - 2017. - №3 (42. doi 10.17072/2079-7877-2017-3-53-60).
  9. Лепихин А.П. К оценке коэффициента гидравлического сопротивления в гладких трубах // Вычислительная механика сплошных сред. - 2015. - Т. 8. - № 4. С. 369-375.
  10. Лепихин А.П., Богомолов А.В. История установления и современные представления об основной закономерности равномерного установившегося течения в водотоках (к 240-летию формулы А. Шези) // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. - 2015. - № 6. - С. 76-92.
  11. Лепихин А.П., Возняк А.А. Статистические функции распределения гидрохимических показателей качества воды поверхностных водных объектов // Водное хозяйство России. - 2012. - № 4. - С. 21-32.
  12. Машкович Л.А. План эксплуатации водного хозяйства Камской ГЭС // Материалы совещания по вопросам эксплуатации Камского водохранилища. - Пермь, 1959.- С. 1-14.
  13. Свердлов Е.Д. Берегись! Высокий импакт-фактор // Вестник Российской академии наук. - 2018. - Т. 88. - № 6. - С. 531-538.
  14. Соколовский Д.Л. Нормы максимального стока весенних паводков рек СССР. - Л.-М.: Гидрометеоиздат, 1937.
  15. Соколовский Д.Л. Применение кривых распределения к установлению вероятностных колебаний годового стока рек в Европейской части СССР. - М.: Гостехиздат, 1930. - 78с.
  16. Gioia G., Bombardelli F.A. Scaling und Similarity in Rough Channel Flows // Physical Review Letters. - Vol. 88. - № 1. - P. 014501-1-014501-4.
  17. Gioia G., Chakraborty P. Turbulent Friction in Rough Pipes and the Energy Spectrum of the Phenomenological Theory Physical Review Letters // PRL 96, 044502 (2006). - P. 044502-1-044502-4.
  18. Hazen A. Discussion of ‘The probable variations in yearly runoff as determined from a study of California streams’ by L. Standish Hall. - ASCE Trans., 84, 1921. - P. 214-222.
  19. Herschel C. Frontinus and the water supply system of the city of Rome. - Boston, 1899. - P. 106.
  20. Foster H.A. Theoretical frequency curves. - ASCE Trans., 87. 1924. - P. 142-203.
  21. Fuller W.E. Flood flows. - ASCE Trans., 77, 1914. - P. 567-617.
  22. Challenges in irreproducible research URL: http:/www.nature.com/news/reproducibility-1.17552.

###

  1. Apollov B.A. Ucenie o rekah. - Izd-vo. MGU, 1952. - 512 s.
  2. Barenblatt G.I. Avtomodel’nye avlenia - analiz razmernostej i skejling / per. s angl.: uceb. posobie. - Dolgoprudnyj MO: Izd. Dom Intellekt. - 2009. - 216 s.
  3. Vadzinskij R.N. Spravocnik po veroatnostnym raspredeleniam. - SPb.: Nauka, 2001. - 294 s.
  4. Gorbacev P.F. Formuly skorosti tecenia zidkosti. - M. - L., ONTI. Gl. red. stroitel’noj lit, 1936. - 171 s.
  5. Grisanin K.V. Gidravliceskoe soprotivlenie estestvennyh rusel. - SPb.: Gidrometeoizdat, 1992. - 184 s.
  6. Zagraevskij S.V. K voprosu o rekonstrukcii i datirovke cerkvi Pokrova na Nerli // Novye issledovania pamatnikov arhitektury Vladimiro-Suzdal’skogo muzea-zapovednika. - M.: Alev-V, 2008. - S. 129-146.
  7. Kobzar’ A.I. Prikladnaa matematiceskaa statistika. - M.: Fizmatlit, 2006. - 813 s.
  8. Lepihin A.P. K analizu struktury gidrograficeskih setej // Geograficeskij vestnik Geographical bulletin. - 2017. - No3 (42. doi 10.17072/2079-7877-2017-3-53-60).
  9. Lepihin A.P. K ocenke koefficienta gidravliceskogo soprotivlenia v gladkih trubah // Vycislitel’naa mehanika splosnyh sred. - 2015. - T. 8. - No 4. S. 369-375.
  10. Lepihin A.P., Bogomolov A.V. Istoria ustanovlenia i sovremennye predstavlenia ob osnovnoj zakonomernosti ravnomernogo ustanovivsegosa tecenia v vodotokah (k 240-letiu formuly A. Sezi) // Vodnoe hozajstvo Rossii: problemy, tehnologii, upravlenie. - 2015. - No 6. - S. 76-92.
  11. Lepihin A.P., Voznak A.A. Statisticeskie funkcii raspredelenia gidrohimiceskih pokazatelej kacestva vody poverhnostnyh vodnyh ob"ektov // Vodnoe hozajstvo Rossii. - 2012. - No 4. - S. 21-32.
  12. Maskovic L.A. Plan ekspluatacii vodnogo hozajstva Kamskoj GES // Materialy sovesania po voprosam ekspluatacii Kamskogo vodohranilisa. - Perm’, 1959.- S. 1-14.
  13. Sverdlov E.D. Beregis’! Vysokij impakt-faktor // Vestnik Rossijskoj akademii nauk. - 2018. - T. 88. - No 6. - S. 531-538.
  14. Sokolovskij D.L. Normy maksimal’nogo stoka vesennih pavodkov rek SSSR. - L.-M.: Gidrometeoizdat, 1937.
  15. Sokolovskij D.L. Primenenie krivyh raspredelenia k ustanovleniu veroatnostnyh kolebanij godovogo stoka rek v Evropejskoj casti SSSR. - M.: Gostehizdat, 1930. - 78s.
  16. Gioia G., Bombardelli F.A. Scaling und Similarity in Rough Channel Flows // Physical Review Letters. - Vol. 88. - No 1. - P. 014501-1-014501-4.
  17. Gioia G., Chakraborty P. Turbulent Friction in Rough Pipes and the Energy Spectrum of the Phenomenological Theory Physical Review Letters // PRL 96, 044502 (2006). - P. 044502-1-044502-4.
  18. Hazen A. Discussion of ’The probable variations in yearly runoff as determined from a study of California streams’ by L. Standish Hall. - ASCE Trans., 84, 1921. - P. 214-222.
  19. Herschel C. Frontinus and the water supply system of the city of Rome. - Boston, 1899. - P. 106.
  20. Foster H.A. Theoretical frequency curves. - ASCE Trans., 87. 1924. - P. 142-203.
  21. Fuller W.E. Flood flows. - ASCE Trans., 77, 1914. - P. 567-617.
  22. Challenges in irreproducible research URL: http:/www.nature.com/news/reproducibility-1.17552.

Загрузки

Опубликован

2019-07-04

Выпуск

№ 2 (2019)

Раздел

Исследования: теория и эксперимент

Как цитировать

Лепихин, А. (2019). К проблеме верификации гипотез в гидрологии. Вестник Пермского федерального исследовательского центра, 2, 6-17. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2019.2.1