UPSC MainsMANAGEMENT-PAPER-I201510 Marks
Q8.

नदी बांध: जल प्रवाह विश्लेषण

एक नदी पर बांध का निर्माण करने से पहले, जिस संस्था को बांध बनाने का कार्य सुपुर्द किया था, उसने बांधनिर्मिती के स्थान पर जल प्रवाह मापन के लिए श्रृंखलाबद्ध परीक्षण किए। परीक्षणों के परिणामों का निम्नलिखित सारणी में दी गई समंक बनाने के लिए उपयोग किया है। नदी के जलप्रवाह का (लीटर्स प्रति मिनट) माध्य, मानक विचलन और विचलन गुणांक का परिकलन कीजिये। जलप्रवाह का कौनसा भाग 5200 लीटर्स प्रति मिनट से कम है ?

How to Approach

इस प्रश्न को हल करने के लिए, हमें दिए गए डेटा से माध्य (mean), मानक विचलन (standard deviation) और विचलन गुणांक (coefficient of variation) की गणना करनी होगी। फिर, हमें यह निर्धारित करना होगा कि जलप्रवाह का कितना भाग 5200 लीटर प्रति मिनट से कम है। गणनाओं को स्पष्ट रूप से प्रदर्शित करना और उचित सूत्रों का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। उत्तर को संरचित तरीके से प्रस्तुत करें, जिसमें प्रत्येक चरण को स्पष्ट रूप से समझाया गया हो।

Model Answer

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Introduction

नदी पर बांध का निर्माण एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें पर्यावरण और जल संसाधनों पर पड़ने वाले प्रभावों का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन शामिल होता है। बांध निर्माण से पहले, नदी के जलप्रवाह का सटीक मापन आवश्यक है ताकि बांध की क्षमता और सुरक्षा सुनिश्चित की जा सके। जलप्रवाह के सांख्यिकीय विश्लेषण से बांध के संचालन और प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण जानकारी मिलती है। इस प्रश्न में, हमें दिए गए डेटा का उपयोग करके जलप्रवाह के कुछ महत्वपूर्ण मापदंडों की गणना करनी है।

जलप्रवाह का माध्य (Mean)

माध्य की गणना सभी मानों के योग को मानों की संख्या से विभाजित करके की जाती है।

मान लीजिए कि दिए गए डेटा के मान हैं: x1, x2, ..., xn

माध्य (μ) = (Σxi) / n

यहाँ, हमें डेटा मानों की आवश्यकता होगी। मान लीजिए डेटा मान निम्नलिखित हैं (उदाहरण के लिए): 4800, 5000, 5200, 5400, 5600

μ = (4800 + 5000 + 5200 + 5400 + 5600) / 5 = 26000 / 5 = 5200 लीटर प्रति मिनट

जलप्रवाह का मानक विचलन (Standard Deviation)

मानक विचलन डेटा के फैलाव को मापता है। इसकी गणना निम्नलिखित सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

σ = √[Σ(xi - μ)2 / n]

जहाँ:

  • σ मानक विचलन है
  • xi प्रत्येक डेटा मान है
  • μ माध्य है
  • n डेटा मानों की संख्या है

उदाहरण डेटा का उपयोग करते हुए:

σ = √[((4800-5200)2 + (5000-5200)2 + (5200-5200)2 + (5400-5200)2 + (5600-5200)2) / 5]

σ = √[(160000 + 40000 + 0 + 40000 + 160000) / 5]

σ = √[360000 / 5] = √72000 ≈ 268.33 लीटर प्रति मिनट

जलप्रवाह का विचलन गुणांक (Coefficient of Variation)

विचलन गुणांक मानक विचलन को माध्य से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है। यह डेटा के सापेक्ष फैलाव को मापता है।

CV = (σ / μ) * 100

उदाहरण डेटा का उपयोग करते हुए:

CV = (268.33 / 5200) * 100 ≈ 5.16%

5200 लीटर प्रति मिनट से कम जलप्रवाह का भाग

उदाहरण डेटा में, 4800, 5000 और 5200 लीटर प्रति मिनट के मान 5200 लीटर प्रति मिनट से कम हैं। इसलिए, जलप्रवाह का 3/5 या 60% भाग 5200 लीटर प्रति मिनट से कम है।

ध्यान दें: वास्तविक गणना के लिए, प्रश्न में दिए गए वास्तविक डेटा मानों का उपयोग किया जाना चाहिए। ऊपर दिए गए मान केवल उदाहरण के लिए हैं।

Conclusion

इस विश्लेषण से, हमने नदी के जलप्रवाह का माध्य, मानक विचलन और विचलन गुणांक निर्धारित किया। हमने यह भी पाया कि उदाहरण डेटा में जलप्रवाह का 60% भाग 5200 लीटर प्रति मिनट से कम है। यह जानकारी बांध निर्माण के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह बांध की क्षमता और सुरक्षा का आकलन करने में मदद करती है। जलप्रवाह के सटीक मापन और विश्लेषण से बांध के संचालन और प्रबंधन को अनुकूलित किया जा सकता है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

माध्य (Mean)
माध्य, जिसे औसत भी कहा जाता है, डेटा सेट में सभी मानों का योग है, जिसे मानों की संख्या से विभाजित किया जाता है। यह केंद्रीय प्रवृत्ति का एक माप है।
विचलन गुणांक (Coefficient of Variation)
विचलन गुणांक एक सांख्यिकीय माप है जो डेटा के फैलाव को माध्य के सापेक्ष व्यक्त करता है। यह विभिन्न पैमानों पर डेटा सेट की तुलना करने के लिए उपयोगी है।

Key Statistics

भारत में, 2022 में औसत वार्षिक वर्षा 1167.4 मिमी थी।

Source: भारत मौसम विभाग (IMD), 2023

भारत में, 2021 में जल संसाधन, नदी विकास और गंगा संरक्षण मंत्रालय का बजट ₹31,000 करोड़ था।

Source: भारत सरकार का बजट, 2021-22

Examples

भागीरथी इकोलॉजिकल जोन

उत्तराखंड में भागीरथी नदी पर बांधों के निर्माण से स्थानीय पारिस्थितिकी तंत्र पर नकारात्मक प्रभाव पड़ा है, जिससे जलप्रवाह में परिवर्तन हुआ है और जैव विविधता का नुकसान हुआ है।

Topics Covered

विज्ञानपर्यावरणजल संसाधनसांख्यिकी