水文预报课设
天津农学院
课程设计说明书
设计名称水文预报课程设计
设计题目河道流量演算法的实例应用设计时间2015.11.30~2015.12.05
学院水利工程学院
专业水文与水资源工程
班级2012级班
姓名
指导教师
2015 年12 月
目录
1 概述 (1)
1.1 基本资料 (1)
1.2 设计要求 (4)
2设计河段流量演算 (6)
2.1 试算法确定K、x值 (6)
2.2 马斯京根分段演算 (8)
参考文献 (12)
1 概述
1.1基本资料
1.1.1沅水流域概述
沅水俗称沅江，流贯21县市，整个流域位于N 0030~26，E 00112~107之间。流域南北长而东西窄略呈自西南斜向东北的矩形，支流众多,如渠水、溆水等，整个流域呈现不对称的羽状水系。流域总面积8.91万平方公里，覆盖湘西、黔东、渝东与鄂西部分地区，其中：湖南省占57.3％，贵州省占34.1％，重庆和湖北共占8.6％。
沅江，有南北两源，南源为龙头江，源出贵州省云雾山鸡冠岭，北源为重安江,发源于贵州省麻江县平越大山。两源汇合后称清水江，流经黔东、湘西，至黔城以下始称沅江，在常德的德山注入洞庭湖。沅水干流总长1028km ，总落差1033m 。从河源到黔阳的清水江为上游，流经海拔千米以上的贵州高原，群山紧迫，峡谷曲窄。从黔阳到沅陵比降和缓，为中游丘陵地区，灰岩峡谷与小盆地相间。沅陵至德山为下游，多丘陵河谷平原，桃源以下可通驳轮。现在干流上建有主要水利工程40处，设计灌溉面积14万多公顷；支流酉水凤滩水电站，装机40万千瓦；干流装机120万千瓦的五强溪水电站正在建设中。流域内除粮食作物外，盛产油桐、茶油、药材等。干支流上游山岭重叠，森林茂密，林业发达，年采伐量约百万立方米。
沅江源出贵州省云雾山鸡冠岭，流经黔东、湘西，至黔城以下始称沅江，入洞庭湖。全长1022公里，流贯21县市，流域面积8.91万平方公里，大部分为崎岖山地。
从河源到黔阳的清水江为上游，流经海拔千米以上的贵州高原，群山紧迫，峡谷曲窄。从黔阳到沅陵比较和缓，为中游丘陵地区，灰岩峡谷与小盆地相间。然后沿雪峰山西侧流经辰溪、溆浦、泸溪、沅陵、常德等地于德山入洞庭湖注后归长江。沅江全长1，033公里，流域面积89，163平方公里。大船可以通常德，小船可至桃源，是湖南西部和贵州东部的重要航道。
沅陵至德山为下游，多丘陵河谷平原，桃源以下可通驳轮。上游称龙头江，中游称清水江，至黔阳县黔城镇与潕水汇合后称沅江。然后沿雪峰山西侧流经辰溪、溆浦、泸溪、沅陵、常德等地于德山入洞庭湖注后归长江。沅江全长1，033公里，流域面积89，163平方公里。大船可以通常德，小船可至桃源，是湖南西部和贵州东部的重要航道。现在干流上建有主要水利工程40处，设计灌溉面积14万多公顷；支流酉水凤滩水电站，装机40万千瓦；干流装机120万千瓦的五强溪水电站1996年底全部机组投产。沅江总水能蕴藏量794万千瓦，是全国十二大水电基地之一，水利是中电投集团打造的第二大水电开发基地
流域内主要矿产有煤、磷、铁、锌、铜、锰等，除粮食作物外，盛产油桐、茶油、药材等。干支流上游山岭重叠，森林茂密，林业发达，年采伐量约百万立方米。
沅江上有湖南省最大水电站——五强溪水电站，装机125万千瓦。最早的电站是酉水上的凤滩电站，装机40万千瓦。五强溪水文站设立于1997年1月（因受凌津滩水电站影响，由原王家河站上迁）。该站位于湖南省怀化市沅陵县五强
溪镇乔子坪村，东经111°00′，北纬28°48′。属长江流域沅江水系，河名为沅江。该站为沅江流域的江河治理、防汛抗旱，水资源开发利用及水工程的建设管理，系统地收集水文资料。是五强溪水电站的出库站和凌津滩水电站的入库站，并为两水电站的工程管理、调度、防洪安全服务。为沅江干流控制站，属国家重要水文站。集水面积82185平方公里，干流长902公里，距河口131公里。测验项目有：水位、流量、降水量、水面蒸发量四个项目。建站至今实测历史最大洪水发生在1999年6月，水位62.18m ，流量23800m3/s 。现已建成投产的水电站还有：三板溪（贵州锦屏县100万千瓦）、挂治（贵州锦屏县15万千瓦）、白市（天柱县白市镇42万千瓦）、托口（洪江市托口镇83万千瓦）、洪江（洪江区 22.5万千瓦）、安江（洪江市安江镇14万千瓦）、铜湾（中方县铜湾镇18万千瓦）、清水塘（辰溪县仙人湾乡12.8万千瓦）、大伏潭（20万千瓦）、凌津滩（桃源县27万千瓦）、碗米坡（保靖县24万千瓦） 1.1.2气象
流域属东亚季风区，为亚热带季风气候，流域内温湿多雨，四季分明，多年平均气温在14.3℃～17.2℃之间，有自西向东递增的趋势，极端最低气温在-6℃以下（一月份），极端最高气温为42.5℃（八月份）。流域降雨受季风和地形影响，一般以南部和北部山区的降水量较多，中部偏西地区降水量较少，多年平均降水量为mm mm 1506~1090,多年平均径流量为3810645m 。 1.1.3水文站及实测资料
沅陵县位于湖南省西北部，是沅水中、下游分界处。沅水沅陵至王家河河段长112km ，1967年8月17日～20日，该河段发生一场较大洪水，该洪水过程区间径流很少，呈单峰状态，沅陵和王家河两水文测站实测的完整洪水流量过程见表1。
表1 “67.8”沅水沅陵至王家河河段洪水过程
月 日 时 沅陵站流量
（m 3
/s ） 王家河站
流量（m 3
/s ）
日 时 沅陵站流量 （m 3/s ） 王家河站
流量（m 3/s ） 8月17日
8 1950
19日 2 3000 4000 11 2200 2000 5 2750 3700 14 2470 2050 8 2550 3400 17 3340 2050 11 2400 3200 20 6350 2150 14 2300 2980 23 7150 2350 17 2180 2780 18日 2 6580 3450 20 2060 2570 5 5710 5710 23 2000 2400 8 4820 6650 20日 2 1970 2320 11 4300 6400 5 1950 2210 14 3980 5900 8 1900 2110 17 3700 5250 20 3450 4710
23
3200
4350
沅陵县地处湖南省西北部，怀化市北端，沅水中游。与常德桃源、益阳安化、溆浦、辰溪自治州、泸溪、古丈、永顺、张家界接壤。沅水由西南入境，向东注入洞庭湖，横贯县境中央，将全县分成南、北两部分，沅水以北属武陵山系，沅水以南属雪峰山系。地势由南、北山岭向沅江倾斜，南部凸起，东西稍低，中间陷落，构成沿河谷地。沅陵县位于湖南省西北部,武陵山脉与雪峰山脉之间，沅水以北属武陵山系，沅水以南属雪峰山系，是一个典型的山区大县。武陵山脉属云贵高原云雾山分支的东延部分。呈北向东，分布于湘西北。海拔多在800—1200米。其中海拔1000米以上的山峰有200多座，最高峰壶瓶山海拔2098.7米，山势高大，气势雄伟。沅陵县是湖南省重点林区、矿区和新开发的旅游区。境内矿藏已探明的有煤、硫铁矿、重晶石、铅、锌、金、铜、锑、锰、金刚石等，其中硫铁矿属大型矿床。沅陵县是全国重点黄金产区和十大水电基地之一。随着五强溪电站的竣工，该县形成了170平方公里的库区，有近千座岛屿。
1.1.4山地资源
沅陵县山地面积占全县总面积582550公顷的72.7%，是湖南省面积最大的山区县。适宜各种植物的生长和禽畜的饲养，为该县发展林业、农牧业提供了良好条件。
1.1.5森林资源
县内气候温和，雨量充沛，土壤类型多样，40.8%的山地土壤由板页岩风化而成，自然肥力较高，酸碱度适中，含有机质较多，保水保肥力较强，海拔400的山地面积大，发展林业条件优越。树种繁多，有乔、灌、木质藤本~
600
m
植物111科，310属1004种森林植物种群，并拥有一批有待开发的经济价值很高的特有树种。全县拥有松脂资源2000多吨/年，栓皮栎、芳香油类、木本野生药材等林副产品丰富。有各种野生动物100多种。
1.1.6饲草、水面资源
全县有大面积可利用山地、农林隙地草场，理论载畜量可达41.7万个单位。五强溪库区水面开发潜力巨大，全县可利用水面达上万公顷，水产品5000余吨。
1.1.7水能资源
全县水能资源丰富，居湖南省第一，国家八五重点工程——五强溪水电站修建在该县境内，使全县拥有五强溪、凤滩、高滩等3座大型水电站。
1.1.8矿产资源
已探明金、钨、铜、锑、铅锌、硫铁等20余种。
改革开放以来，沅陵县从实际出发，进一步调整农业产业结构，作出了突出产品抓质量，名优项目上规格，产品流通重效益的基本决策，同时决不放松粮油生产，大力发展多种经营和乡镇企业。
1.1.9经济情况
2008年全县生产总值70.5亿元，比上年增长10.6%。分产业看，第一产业增加值10.0亿元，增长3.5%；第二产业增加值44.0亿元，增长10%；第三产业增加值16.5亿元，增长15.9%。第一产业增加值占国内生产总值的比重为14.3%，比上年下降0.9个百分点；第二产业增加值比重为62.4%，上升1.2个百分点；第三产业增加值比重为23.3%，下降0.3个百分点。按常住人口计算，全县人均生产总值12259元，增长14.9%。就业、再就业工作不断加强。年内新增城镇就业人员4791人。年末单位从业人员24211人，增长3.2%；年末城镇登记失业率为4.5%，比上年末上升0.4个百分点。工业运行质量明显提高。水电、矿产、
医药保健、农林产品加工，电化学等五大支柱工业快速发展，规模工业由67家增加到71家，实现利税4.3亿元，增长13.1%。畜牧水产、茶叶、林木、板栗、中药材等农业支柱产业不断壮大，市级以上农业产业化龙头企业发展到10家，新上和改扩建2个农业产业化重点项目。
完成林权发证651.3万亩，林业规费供养人员全部纳入财政供养。全面推行涉农保险，水稻种植、能繁母猪和农民住房等各种农业保险力度加大，农业抵御自然风险能力得到提高。全县水稻保险实行统保，保面达41.9万亩，落实保费703万元，受灾的稻田面积已全部理赔到位，兑付理赔款达480万元；完成农户住房保险104586户，面达83.78%，农户缴纳保费418632元，兑付理赔款47万元；全县能繁母猪参保数量达19886头，共办理赔450余起，赔偿金额达35万元。企业改革步伐加快，对生资公司等企业依法实行破产改制，财政体制进一步完善。完成新建、改建管网投资42.7万元，惠及居民近5000人。开通了3路公交车（黄草尾至白田），公交增车12台，达到35台。
1.1.10雪峰山脉
自越城岭佛顶山以北为起点，向北经城步、黔阳、溆浦至安化等县，长200多公里。呈弧线状。山体主脊海拔在1000——1500米，最高峰二宝顶山海拔2021米。雪峰山脉西坡较缓，东坡较陡，成为湖南东西两半部自然呈现的天然分界线，也是资水与沅水的分水岭。
武陵山脉属云贵高原云雾山分支的东延部分。呈北向东，分布于湘西北。海拔多在800——1200米。其中海拔1000米以上的山峰有200多座，最高峰壶瓶山海拔2098.7米，山势高大，气势雄伟。其山脉北支分布于湘川鄂边界的有八面山、八大公山、青龙山、东山峰、壶瓶山等，中支沿澧水干流之北有天星山、红星山、朝天关、张家界、白云山等，南支从贵州省境内延伸过来进入省内有腊尔山、羊峰山、天门山、大龙山、六台山等。上述三支山脉均消失于洞庭湖平原。沅陵水能资源丰富。境内沅水、酉水交汇，大小溪河900多条，水能蕴藏量达300万千瓦，国家、省先后在此修建包括五强溪电站在内的大中型水电站三座，总装机容量近200万千瓦。
1.2设计要求
1．根据上列基本资料，用试算法或分析法确定沅陵至王家河河段的K、x值。
2．根据所求出的沅陵至王家河段K、x值，由1968年8月沅陵站的实测洪水过程资料（见表2），推求王家河站的洪水流量过程。
表2 “68.8”沅水沅陵站实测洪水过程
月日时沅陵站流量
（m3/s）
王家河站
流量（m3/s）
日时
沅陵站流量
（m3/s）
王家河站
流量（m3/s）
8月12日24 1700 18 9360 13日 3 1740 21 9250
6 1800 24 9150
9 1880 16日 3 9000
12 1920 6 8750
15 2000 9 8670
18 2100 12 8600
21 2210 15 8500
24 2300 18 7850
14日 3 2410 21 7360
6 2590 24 6600
9 2750 17日 3 5650
12 3030 6 4100
15 3900 9 2830
18 5400 12 2450
21 6400 15 2280
24 7220 18 2130
15日 3 7600 21 2000
6 8400 24 1880
9 8900 3 1750
12 9100 6 1700
15 9300
3.根据求得的上、下游站的流量过程线，说明洪水波在运动过程中的变形情况并简要分析其原因。
2 设计河段流量演算
2.1试算法确定K、x值
根据对所提供的某次洪水过程资料进行分析，选用马斯京根法进行河道洪量演算，由实测资料，先演算出该河段的各项所需参数，即：流量比重因素x、蓄量流量关系坡度K。现将资料所给流量列表计算，如表3所示。
表3 设计河段参数计算表
月日时沅陵
站流
量I
王家
河站
流量
Q
r
Q
I
Q-
=
?
Q
?
S
)
3
(3h
s
m?
()Q
I
x
Q
Q-
+
='
4.0
=
x45
.0
=
x5.0
=
x
(1) （2）（3）（4）（5）=（3）-（4）（6）（7）（8）（9）（10）8月17日8 1950
11 2200 2000 200 310 0 2080 2090 2100
14 2470 2050 420 855 310 2218 2239 2260
17 3340 2050 1290 2745 1165 2566 2631 2695
20 6350 2150 4200 4500 3910 3830 4040 4250
23 7150 2350 4800 3965 8410 4270 4510 4750 18日 2 6580 3450 3130 1565 12375 4702 4859 5015
5 5710 5710 0 -915 13940 5710 5710 5710
8 4820 6650 -1830 -1965 13025 5918 5827 5735
11 4300 6400 -2100 -2010 11060 5560 5455 5350
14 3980 5900 -1920 -1735 9050 5132 5036 4940
17 3700 5250 -1550 -1405 7315 4630 4553 4475
20 3450 4710 -1260 -1205 5910 4206 4143 4080
23 3200 4350 -1150 -1075 4705 3890 3833 3775 19日 2 3000 4000 -1000 -975 3630 3600 3550 3500
5 2750 3700 -950 -900 2655 3320 3273 3225
8 2550 3400 -850 -825 1755 3060 3018 2975
11 2400 3200 -800 -740 930 2880 2840 2800
14 2300 2980 -680 -640 190 2708 2674 2640
17 2180 2780 -600 -555 -450 2540 2510 2480
20 2060 2570 -510 -455 -1005 2366 2341 2315
23 2000 2400 -400 -375 -1460 2240 2220 2200 20日 2 1970 2320 -350 -305 -1835 2180 2163 2145
5 1950 2210 -260 -130 -2140 210
6 2093 2080
8 1900 2110 -210 -105 -2375 2026 2016 2005
对上述数据进行分析比较，分别可得如下3组河段槽蓄量与流量关系图。
图1 当4.0=x 时河段槽蓄量与流量关系图
图2 当5.0=x 时河段槽蓄量与流量关系图
图3 当45.0=x 时河段槽蓄量与流量关系图
通过对上述图形及数据的比较分析，当45.0=x 时，河段槽蓄量与流量关系曲线相对较好，故取45.0=x .
蓄量流量关系坡度为： h Q W
K 12'
≈??=
2.2 马斯京根分段演算
由上述计算结合所提供资料，可知预报河段的h K 12=,45.0=x ,以及河长km L 112=。
1.参数l K 、x 和n 值的确定
t ?值的确定应考虑汇流曲线的合理性。单一河段的马斯京根法应为光滑的单峰曲线，0C 、2C 值必须大于零。演算时段t ?应满足下列不等式：
()x K t Kx -≤?≤122
根据实际需要,确定时段计算长h t 12=?. 令h t K l 12=?=,则单元河段数:112
12===l K K n 单元河段长:km n L l 1121
112===
令()()45.02
45.021********=?-?-=--=x n x l 由上已知数据,可分别计算:
0476.045
.01212125.045
.012125.05.05.00=?-+??-?=-+?-?=
l l Kx K t Kx t C
9048.045
.01212125.045
.012125.05.05.01=?-+??+?=-+?+?=
l l Kx K t Kx t C
0476.045
.01212125.045
.01212125.05.05.02=?-+??-+?-=-+?-+?-=
l l Kx K t Kx K t C
将上述0C 、1C 、2C 相叠加，可检验本次计算的正确性。
1321=++C C C
2.河道汇流系数确定
n
n C P 0
,0= ()0=m ∑=--=n
i i
i m i n i n m A C C B P 1
20, ()0,0≥->i m m
其中： 9071.00476.00476.09048.0201=?+=+=C C C A
()()()()!
!!1!!
1!i m i n i i m n B i ----=
当0=m 时
0476.01
01,0==C P
当1=m 时
()()()()1!
11!11!11!1!
11!11=----=
B
9071.09071.00476.00476.010
01112
11011,1=???==--A C C B P 当2=m 时
()()()()1!
12!11!11!1!
12!1=----=
i B
0432.09071.00476.00476.011
0112211011,2=???==--A C C B P
当3=m 时
()()()()1!
13!11!11!1!
13!1=----=
i B
0021
.09071.00476.00476.012
0112211011,3=???==--A C C B P 通过前述计算，可得设计河段汇流系数表，如表4所示。
表4 设计河段汇流系数表
t
t
? 0 1 2 3 ∑
mn P
0.0476
0.9071
0.0432
0.0021
1
利用所设计洪水过程上游实测流量过程，结合计算所得的设计河段汇流系数表，列表推算下游测站洪水过程线。如表5所示。
表5 设计河段下游流量过程演算表
月 日
时
沅陵站流量（m 3/s ）
汇流系数
mn P
mm P I 1 mn
P I 4
mm P I 2 mn
P I 5
mm P I 3 mn
P I 6
mm P I 4 mn
P I 7
王家河站 流量（m 3/s ）
（1） （2） （3） （4）
（5） （6） （7） （8）
（9）
8月12日 24 1700 0.0476 81 4 73 1542
1700
13日 3 1740 0.9071 1542 83 4 73 1702 6 1800 0.0432 73 1578 86 4 1741 9 1880 0.0021 4 75 1633 89 1801 12 1920 91 4 78 1705 1878 15 2000 1742 95 4 81 1922
18
2100
83 1814 100 4
2001
21 2210 4 86 1905 105 2101 14日24 2300 109 4 91 2005 2209
3 2410 2086 115
4 9
5 2301
6 2590 99 2186 123 5 2413
9 2750 5 104 2349 131 2589
12 3030 144 5 112 2495 2756
15 3900 2749 186 5 119 3058
18 5400 131 3538 257 6 3931
21 6400 6 168 4898 305 5378
24 7220 344 8 233 5805 6391 15日 3 7600 6549 362 11 276 7199
6 8400 312 6894 400 13 7619
9 8900 15 328 7620 424 8387
12 9100 433 16 363 8073 8885
15 9300 8255 443 18 384 9099
18 9360 393 8436 446 19 9293
21 9250 19 402 8490 440 9352
24 9150 436 20 404 8391 9250 16日 3 9000 8300 428 20 400 9148
6 8750 395 8164 41
7 19 8995
9 8670 19 389 7937 413 8758
12 8600 409 19 378 7865 8671
15 8500 7801 405 18 375 8599
18 7850 372 7710 374 18 8474
21 7360 18 367 7121 350 7856
24 6600 314 18 339 6676 7347 17日 3 5650 5987 269 16 318 6590
6 4100 285 5125 195 15 5621
9 2830 14 244 3719 135 4112
12 2450 117 12 177 **** ****
15 2280 2222 109 9 122 2462
18 2130 106 2068 101 6 2281
21 2000 5 98 1932 95 2131
24 1880 89 5 92 1814 2000 18日 3 1750 1705 83 4 86 1880
6 1700 81 158
7 81 4 1754
4 76 1542 81 1703
81 4 73 1542 1700
1542 81 4 73 1700
设计河段上游、下游测站洪水过程线如图4所示
图4 设计河段上、下游测站洪水过程图
参考文献
[1]包为民.水文预报，第四版.中国水利水电出版社，2009年.
[2]庄一鸰，林三益.水文预报.北京：水利电力出版社，1986.
水文预报课程设计
水文预报课设设计 指导老师：王** 系别：水资源工程系 班级：水文0801 学号：** 姓名：***
目录 目录_____________________________________________ 错误!未定义书签。 一、设计任务_______________________________________ 错误!未定义书签。 二、设计资料_______________________________________ 错误!未定义书签。 三、流域自然地理概况_______________________________ 错误!未定义书签。 四、设计步骤及技术要求_____________________________ 错误!未定义书签。1．绘制汛期栾川站流量过程线和相应的降雨量过程线_________ 错误!未定义书签。2．计算流域平均次降雨量P ______________________________ 错误!未定义书签。3．分析栾川站流量过程的退水规律，制作退水方案__________ 错误!未定义书签。4．划分洪水，计算各次洪水的实测径流深R ________________ 错误!未定义书签。 5.初定蓄满产流模型参数_________________________________ 错误!未定义书签。6．应用蓄满产流模型计算各次洪水的径流深R ______________ 错误!未定义书签。 7.对方案进行精度评定___________________________________ 错误!未定义书签。8．确定蓄满产流模型参数________________________________ 错误!未定义书签。附表_____________________________________________ 错误!未定义书签。表1 各站累积雨量摘录表_________________________________ 错误!未定义书签。表2 退水资料摘录表_____________________________________ 错误!未定义书签。表3 退水流量相应径流深计算表___________________________ 错误!未定义书签。表4 实测次洪径流深计算表_______________________________ 错误!未定义书签。表5 产流计算表_________________________________________ 错误!未定义书签。表6 次洪径流深精度统计表_______________________________ 错误!未定义书签。表7 Δt=2h时段流量过程摘录表 __________________________ 错误!未定义书签。
《水文预报》考试资料
【单位线的两个假定】 ①如果单位时段内净雨深是N个单位，它所形成的出流过程的总历时与UH相同，流量值则是UH的N倍。 ②如果净雨历时是m个时段，则各时段净雨量所形成的出流量过程之间互不干扰，出口断面的流量过程等于m个流量过程之和。 【如何根据气候、下垫面条件分析判断产流模式？】 气候：常年气候干燥的流域，因蒸发量大，使土壤缺水量大，土壤一般不易蓄满形成地下径流，一场洪水以超渗产流形成地面径流。气候湿润地区，土壤缺水量少，一场降雨的产流方式多属于蓄满产流。 下垫面：若土壤颗粒细小，结构密实，植被度差，地下水位埋深大，因下渗率小，多以超渗产流方式产生径流。如果土壤颗粒大，结构疏松，植被度高，地下水位高，则多属蓄满产流方式。 【地面径流和地下径流及其特点？】 地面径流：当降雨强度大于下渗率时，产生地面径流，并沿坡面汇集，经河网汇流到达流域出口断面。特点：运动路径短，汇集速度快，受流域的调蓄作用小，流量过程呈陡涨陡落，对称性好。 地下径流：渗入地面以下的降雨量在满足土壤缺水量后，形成地面以下的径流。特点：水流汇集过程运动于土壤孔隙中，流速小，受调蓄作用大，形成的流量过程线缓涨缓落变化，时间上滞后于地面径流。【前期雨量指数模型（又称API模型）：】 以流域降雨产流的物理机理为基础，以主要影响因素作参变量，建立降雨量P与产流量R之间定量的相关关系。常用的参变数有前期雨量指数Pa(反映前期土湿)。 特征：①Pa曲线簇在45度直线的左上侧，Pa 值越大，越靠近45度线，即降雨损 失量越小。 ②每一Pa等值线都存在一个转折点， 转折点以上的关系线呈45度直线， 转折点以下为曲线。 ③Pa直线段之间的水平间距相等。【蓄水容量曲线表征什么？反映什么？】 表征土壤缺水量空间分布的不均匀性；反映了流域包气带缺水容量分布特征。将流域内各地点包气带的蓄水容量，按从小到大顺序排列得到的一条蓄水容量与相应面积关系的统计曲线。 【绘图说明全流域蓄满之前也能观测到径流现象？】 ①这是由于前期气候，下垫面等的空间分布不均匀，导致流域土壤缺水量空间不均匀的结果。 ②由于在其他条件相同情况下，缺水量小的地方降雨后易蓄满，先产流。因此，一个流域的产流过程在空间上是不均匀的，在全流域蓄满前，存在部分地区蓄满而产流 。 面积为流域平均的初始土壤含水量W，最大值为a，全流域中有比例为αo的面积上已蓄满，降在该面积上的雨量形成径流，将在比例为1-αo面积上的降雨量不能全部形成径流。
水文与水资源工程专业本科培养方案及教学计划
水文与水资源工程专业本科培养方案及教学计划 一、培养目标 本专业培养适应我国社会主义现代化建设实际需要，德智体美全面发展，具有坚实的数学、水力学、计算机、外语基础，系统地掌握水文学及水资源学科基本理论、基本知识、基本技能与方法，得到水文水资源科学研究与实践训练，能从事水文信息采集与分析、水文模拟与预报、水资源开发利用规划、水资源评价与管理、流域管理与水环境保护等方面工作的高级工程技术人才与管理人才。毕业生适宜在高校、科研机构、水利、水电、农林、能源交通、城市建设、环境保护等部门从事水文水资源领域教学、科研及工程规划、勘测设计和管理等工作，也可攻读水文学及水资源学科及相关学科的硕士、博士学位。 二、基本培养要求 （一）思想政治和德育方面 1.热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，努力学习马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想，逐步树立辩证唯物主义和历史唯物主义世界观。 2.积极参加社会实践，受到必要的军事训练；走与工农群众、生产劳动相结合的道路；有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感，愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务。 3.热爱科学事业，养成良好学风，理论联系实际，具有艰苦求实、善于合作和勇于创新的科学精神。 4.具有良好的思想品德修养和心理素质，遵纪守法。 （二）业务方面 1.系统地较好地掌握水文学及水资源学科基本理论、基本知识、基本技能与方法，受到良好的科学思维和科学实践的基本训练。 2.具有坚实的数学、水力学、计算机、外语、水文学及水资源学基础；能在水文信息采集与分析、水文模拟与预报、水资源开发利用规划、水资源评价与管理、流域管理与水环境保护等领域从事教学、科研及工程规划、勘测设计和管理等工作。 3.掌握一门外国语，能较熟练地阅读本专业外文文献资料。
水文预报课程设计
《水文预报课程设计》 姓名： 学号： 学院：水利与环境学院班级： 指导老师： 时间：2013.1.23
《水文预报课程设计》说明书 1、设计目的 1、流域水文模型的用途：洪水预报方案是现代实时洪水预报调度系统的核心部分，是提高预 报精度和增长预见期的关键技术。对水资源可持续利用：流域水文模型是水资源评价、开发、利用和管理的理论基础。对水环境和生态系统保护：流域水文模型是构建面污染模型和生态评价模型的主要平台。流域水文模型还是分析研究气候变化和人类活动对洪水、水资源和水环境影响的有效工具。本次课程设计的目的是通过一个具体的降雨～径流预报方案的制作，使学生了解生产单位对预报任务的要求。 2、通过课程设计，要求掌握如下内容： 1) 流域综合退水曲线、地下水退水曲线的制作以及次洪分割方法； 2) 熟悉降雨～径流相关图编制的完整过程； 3) 新安江两水源模型结构及产流参数率定方法； 4) 流域经验单位线的推求方法； 5) 洪水预报方案精度评定方法； 6) 利用预报方案进行实行洪水预报方法； 7) 利用马斯京根分段连续演算法进行长河段洪水演进预报。 2、设计基本资料 该流域集水面积1884.6km2，干流河长约273km 。流域气候温湿，年降雨量在1700毫左右。地下水位较高，且随季节变幅小，因次，一般情况下，土壤含水量较大。 根据流域自然地理条件情况和气候条件，以及洪水流量过程线分析，可知流域产流规律符合湿润地区的蓄满产流模型特征。采用降雨径流相关图制作流域蓄满产流方案，用二层蒸发模型计算蒸发，水源划分考虑两水源划分。 3、课程设计资料 1. 一场历史洪水的流量过程，相应的各雨量站（3个雨量站）时段雨量与权重（时段长为3h ） 2. 洪水的前期日降雨量，日最大蒸发量资料（历史洪水与实时预报洪水） 3. XX 场洪水的退税过程 4. 部分场次洪水降雨、径流特征值成果表 5. 干流河段的马斯京根参数及分段数（3段） 4、产流计算 4.1 面平均雨量计算 4.11 计算方法 泰森多边形法 i i P P α?=∑ (1) 其中i α为i 站的面积权重，i P 为i 站的实测降雨 4.12 各测站基本资料如表1、表2所示
水文预报考试重点
第一章绪论 1、水文预报：根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。 2、水文预报内容：洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。 第二章降雨产流量预报 1、非闭合流域水量平衡式R=P-E-W P -W S - Δ W±R 交 ±R 引 ±R 其他 闭合流域的水量平衡式R t =P t -E t +W t -W t+1 2、超渗产流和蓄满产流区别：超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流，而蓄满产流的地下径流比例大。 3、地面径流和地下径流形成流量过程线区别：地面径流的运动路径短，汇集速度快，受流域的调蓄作用小，流量过程线呈陡涨陡落，对称性好；地地下径流的水流汇集过程运动于土壤空隙中，流速小，受流域的调蓄作用大，流量过程线呈缓涨缓落变化，时间上滞后于地面径流。 4、不对称系数计算要求： 1）进行过程线转化2）孤立洪水，不适用于复式洪水 6、影响土壤蒸发主要因素？土壤蒸发三阶段特征？ 1）因素：气象因素、土壤供水条件、土壤结构 2）特征：第一阶段：θ>= θc1（田间持水量）蒸发主要发生在土壤表层，表层土壤因蒸发而减少的水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力第二阶段：（毛管断裂含水量）θc2<θ<θc1 ，E继续，θ减小，上层土壤毛管水开始断裂，随着θ减小，毛管水断裂程度越来越严重，下层对上层供水速率变慢，蒸发受气象因素和土壤含水率影响第三阶段：θ<=θc2 毛管输送水分完全破坏，只能以膜状水或气态水形式移动，速度慢，数量小，E小而稳定，取决于气象因素和地下水的埋深 7、 KC包含哪几方面影响？：1）反应水面与陆面蒸发的差异K1 2）水面与陆面所在的地理位置差异K23）器皿与水面的蒸发差异K3 8、水面蒸发量估计常用方法：水库水量平衡法，空气动力学法，彭曼公式，经验公式法 10、一层、二层、三层蒸发模式优缺点 三层蒸发模式计算的额蒸发量最大，二层次之，一层最小。从模式的计算结构和蒸发物理机制看，二层模式简化了深层结构，忽略了植物根系对土壤水分的蒸发作用，导致蒸发量计算值比三层模式的蒸发量小；在久旱之后，当ML很小且持续无雨时，用二层模式计算出的蒸发量常是偏小的。一层蒸发模式中，既没有考虑深层蒸发与植物根系扩散作用，也没有考虑充分供水时应按蒸发能力蒸发，使得计算的蒸发量偏小的更多。 11、不同水源成分汇流特点有何不同？ 1）地面径流：由坡面直接汇入河网，运动速度快，流程短、受到调蓄作用小；形成的流量过程呈陡涨陡落，是涨洪和洪峰附近流量过程的主体部分 2）地下径流：由渗透到潜水面的水流缓慢流出，运动速度慢、流程长、受到调蓄作用大、变化平缓，汇流时间长；洪水退水尾部主体部分，常延续至后续洪水过程中 3）壤中流：介于上述两者之间，进一步划分：快速部分壤中流与地面径流合成一起，称直接径流，慢速部分与地下径流合并，称地下径流。 12、K的物理意义：泄完蓄水量Wt所需的时间或者流域水流平均汇集时间 13、Cg的物理意义： Cg为常系数，反应退水速率的快慢，又称流量消退系数
水文预报课程设计心得体会
水文预报课程设计心得体会 篇一：水文预报课程设计报告 河海大学文天学院 水文预报课程设计报告 指导老师：专业班级：学号姓名： 年月日 目录 第一章基本任务............................................ 3 第二章基本资料.. (4) 1、流域概况............................................ 4 2、基本资料............................................ 5 3、计算参数............................................ 5 第三章计算公式.. (6) 1、蒸散发计算.......................................... 6 2、产流量计算.......................................... 6 3、水源
划分............................................ 7 4、汇流计算............................................ 7 第四章基本数据............................................ 8 第五章结果评定及分析..................................... 11 第六章计算程序及说明..................................... 13 第七章总结和心得.. (23) 任务一： 编写新安江模型，包括两种时间尺度：日模型（24h）、次洪模型（1h）；（1）进行日模型产流量计算；（2）比较计算年径流与实测年径流；（3）通过误差分析，优选蒸发折算系数Kc； （4）89~94年的历时数据作为率定参数，95~96年的数据作为模型检验。任务二： 根据已给的呈村流域资料，利用编制的新安江模型进行日径流模拟与次洪过程模拟，率定新安江模型参数。任务三： 分析日模型与次洪模型模拟结果，
水文预报测试题
河道洪水预报：自我测试题 一、填充题 1．洪水波的变形表现为：（ ）和（ ），影响洪水波变形的主要因素是：（ ）、（ ） 和（ ）。 2.相应水位是指：（ ）。 3.下游同时水位是指：（ ），在相应水位关系中，以下游同时水位作参数反映了：（ ）等因素的影响。 4.合成流量是指：能同时到达下游站的上游干支流流量之和，合成流量法的预见期为： （ ）。 5．马斯京根法参数k 的物理意义是：（ ） 。 6．在河段长不变的情况下，特征河长越长，x （ ），河槽调蓄能力（ ）。 7． 若单独使用流量演算法进行流量演算，流量演算的预见期为：（ ），因此该方法常用于： （ ）。 8．在马斯京根法计算中，已知C0=，C1=，C2应为（ ） 9．特征河长的概念是：（ ）。 10. 洪水期天然河道的槽蓄关系往往成（ ）关系，影响其关系的主要因素是（ ）。 11. 相应水位（流量）的预见期应是：( ) 12．水文预报的预见期应是：( ) 二、问答题 1．洪水波变形反映在哪些方面，影响变形的因素有哪些 1. 洪水波的运动与河段上下游站的水位（流量）过程线有什么关系 2. 什么是相应水位什么是传播时间如何在实测水文资料中得到 3. 影响相应水位（流量）关系的因素有哪些相应水位（流量）相关图的常用参数有哪些 4．以下游同时水位，t z 下和以上游站涨率（或涨差）为参数的相应水位相关图能反映什么规律为什么 5．现时校正法能校正预报误差的原因是什么 6. 流量演算的基本原理是什么 7. 什么是槽蓄曲线槽蓄量是如何计算的怎样处理天然河道槽蓄关系为什么说流量演算的各 种方法的关键在于处理槽蓄曲线
8. 马期京根法有何假定怎样用马斯京根法进行流量演算 9．马斯京根法中参数Q '，K ，x 有何物理意义确定马斯京根法参数x 、k 有哪些的方法试述 试算法确定X 、k 值的步骤 10. 马斯京根法计算时段⊿t 如何确定对于长河段采用马斯京根法进行流量演算为什么要进 行分段如何分段为什么马斯京根法在实用中要经验处理如何处理 11. 什么是特征河长l 如何推求l 法的人流条件是什么怎样用特征河长法进行流量演算 12. 河道特性与演算参数间有何联系 13．有支流河段流量演算有什么特点 三、计算题 1．若已知上游站入流过程，并分析得X=0，K=12小时，取Δt=K=12小时，试计算下断面的出流过程。 2．．若已知上游站入流过程，并分析得X= K=9小时，取Δt =6小时，试计算下断面的出 流过程。 C 0=T KX K KX T ?+--?5.05.0= C 1= T KX K KX T ?+-+?5.05.0= C 2= T KX K T KX K ?+-?--5.05.0=
水文预报复习资料
第一章绪论 1、水文预报的概念 根据水文现象客观规律，利用实测水文气象资料，应用一定原理、技术和方法，对水文要素（或其特征值）的未来状况进行预测。 2、何为水文预报 (1)降雨后发生了什么？ 根据已知的信息对未来一定时期内水文状态作出定性或定量的预测。 已知信息： 水文状态： (2)水文预报的内涵与实质？ 以水文水资源学科基本理论与方法为基础，紧密结合生产实际，构建具体的预报方法/ 预报方案/预报调度系统，服务于生产实际。 水文预报 水文气象资料：降水、蒸发、气温、水位、流量、冰情等 原理：气象学、水文学、水力学等 技术:遥测、遥感、计算机、现代通信技术、GPS等 方法:成因分析法、统计相关法、系统分析法 预见期:预报发布时刻与预报要素出现时刻之间的时距预见期的长短随预报项目、预报条件（依据的资料）和技术水平不同而异。 预见期与精度间关系:预见期增长，影响因素增多，偶然性加大，使得预报精度降低 水文预报的内容 流域或区域性洪水与旱情预测水体封冻开冻状况及冰凌冰情预测积雪及冰川融雪径流预报水利水电工程施工期预报水工程运行期水文要素预报河道沿程水文要素变化预报水文预报研究层面发生变化 传统水文：包括水文测验水文预报水文计算 现代水文：包括水资源水环境水生态 水文预报的服务层面发生变化 1、传统水文预报向现代实时洪水预报调度系统延伸 2、防洪减灾向水资源评价开发利用和管理延伸 3、水文模型向面污染模型和生态评价模型延伸 人类活动对流域水文情态/水文预报的影响：1、人类活动改变了自然面貌，从而改变了陆面的水文情态2、中国具有世界上最强烈的人类活动，水文预报自然受到最强烈的人类活动影响3、人类对流域环境过度和无序的干扰，破坏了水文气象资料的一致性和代表性 气候变化对水文情态/水文预报的影响：1、对工业、农业、生态环境和人们生活产生影响2、全球水文循环加剧并对区域水资源和水文预报产生一定的影响3、易造成极端水文异常事件的发生，导致洪水和干旱的频率与强度增加，准确做出预报更加困难4、防洪安全、水资源安全、水工程安全和水生态环境安全问题对预报提出更高要求 1998年长江大洪水特点1、全流域性的大洪水2、洪水次数多：8次洪峰3、洪水量级大：百年一遇4、洪峰水位高：多次超历史最高5、洪水持续时间长6、洪水发生早，来势猛2003年淮河洪水特点：1、降雨历时集中,强度大,分布范围广2、干支流洪水并发,暴雨洪水组合恶劣3、洪水涨势猛,水位高,持续时间长4、流量和洪量大 水文预报的分类1、按预见期的长短短期预报中长期预报长期预报超长期预报 2、按预报内容洪水预报枯水预报冰情预报台风风暴潮预报沙量预报 3、按预报范围或水体河道洪水预报河口水文预报流域水文预报区域水文预报水库水文预报湖泊水文预报
水文预报课程设计
《水文预报》课程设计报告 学院：_____水利与环境学院_____ 专业：____水文与水资源工程____ 班级：200905201 姓名：________马天玉__________ 学号：______20090520115___ 指导教师：________胡彩虹________
第一章基本任务 1.1蒸发折算系数Kc的优选 根据已给数据资料及参数（本报告采用89-92年的历史数据），将流域作为整体： （1）进行日模型产流量计算； （2）比较计算年径流与实测年径流； （3）通过误差分析，优选蒸发折算系数Kc； （4）89～90年的历时数据作为率定参数，91～92年的数据作为模型检验。 1.2暴雨预报 根据已给的设计暴雨资料和任务一率定的Kc，将流域作为整体进行如下计算： （1）次洪产流量计算，划分水源； （2）直接径流汇流，地下径流汇流的计算。 （3）采用2004年暴雨数据进行预报。 根据已给的资料、参数及做过的习题，自己编写程序，将流域作为整体进行产流量计算；将计算年径流与实测年径流进行比较。
第二章基本资料 2.1流域概况 白盆珠水库位于广东省东江一级支流西枝江的上游，坝址以上集雨面积856 km2。流域地处粤东沿海的西部，海洋性气候显著，气候温和，雨量丰沛。暴雨成因主要是锋面雨和台风雨，常受热带风暴影响。降雨年际间变化大，年内分配不均，多年平均降雨量为1800mm，实测年最大降雨量为3417mm，汛期4～9月降雨量占年降雨量的81％左右：径流系数0.5～0.7。 流域内地势平缓，土壤主要有黄壤和砂壤，具有明显的腐殖层，淀积层和母质土等层次结构，透水性好。台地、丘陵多生长松、杉、樟等高大乔木；平原则以种植农作物和经济作物为主，植被良好。 流域上游有宝口水文站，流域面积553km2，占白盆珠水库坝址以上集雨面积的64.6%。白盆珠水库有10年逐日入库流量资料、逐日蒸发资料和时段入库流量资料：流域内有7个雨量站，其中宝口以上有4个。雨量站分布较均匀．有
水文预报考试重点
第一章绪论 1、水文预报：根据已知得信息对未来一定时期内得水文状态做出定性或定量得预测。 2、水文预报内容：洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。 第二章降雨产流量预报 1、非闭合流域水量平衡式R=P-E-W P-W S- Δ W±R交±R引±R其她 闭合流域得水量平衡式R t=P t-E t+W t-W t+1 2、超渗产流与蓄满产流区别：超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流，而蓄满产流得地下径流比例大。 3、地面径流与地下径流形成流量过程线区别：地面径流得运动路径短，汇集速度快，受流域得调蓄作用小，流量过程线呈陡涨陡落，对称性好；地地下径流得水流汇集过程运动于土壤空隙中，流速小，受流域得调蓄作用大，流量过程线呈缓涨缓落变化，时间上滞后于地面径流。 4、不对称系数计算要求： 1）进行过程线转化2）孤立洪水，不适用于复式洪水 5、产流方式论证中综合分析内容及含义 6、影响土壤蒸发主要因素？土壤蒸发三阶段特征？ 1）因素：气象因素、土壤供水条件、土壤结构 2）特征：第一阶段：θ>= θc1（田间持水量）蒸发主要发生在土壤表层，表层土壤因蒸发而减少得水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力第二阶段：（毛管断裂含水量）θc2<θ<θc1 ，E继续，θ减小，上层土壤毛管水开始断裂，随着θ减小，毛管水断裂程度越来越严重，下层对上层供水速率变慢，蒸发受气象因素与土壤含水率影响第三阶段：θ<=θc2 毛管输送水分完全破坏，只能以膜状水或气态水形式移动，速度慢，数量小，E小而稳定，取决于气象因素与地下水得埋深 7、 KC包含哪几方面影响？：1）反应水面与陆面蒸发得差异K1 2）水面与陆面所在得地理位置差异K23）器皿与水面得蒸发差异K3 8、水面蒸发量估计常用方法：水库水量平衡法，空气动力学法，彭曼公式，经验公式法 10、一层、二层、三层蒸发模式优缺点 三层蒸发模式计算得额蒸发量最大，二层次之，一层最小。从模式得计算结构与蒸发物理机制瞧，二层模式简化了深层结构，忽略了植物根系对土壤水分得蒸发作用，导致蒸发量计算值比三层模式得蒸发量小；在久旱之后，当ML很小且持续无雨时，用二层模式计算出得蒸发量常就是偏小得。一层蒸发模式中，既没有考虑深层蒸发与植物根系扩散作用，也没有考虑充分供水时应按蒸发能力蒸发，使得计算得蒸发量偏小得更多。 11、不同水源成分汇流特点有何不同？ 1）地面径流：由坡面直接汇入河网，运动速度快，流程短、受到调蓄作用小；形成得流量过程呈陡涨陡落，就是涨洪与洪峰附近流量过程得主体部分 2）地下径流：由渗透到潜水面得水流缓慢流出，运动速度慢、流程长、受到调蓄作用大、变化平缓，汇流时间长；洪水退水尾部主体部分，常延续至后续洪水过程中 3）壤中流：介于上述两者之间，进一步划分：快速部分壤中流与地面径流合成一起，称直接径流，慢速部分与地下径流合并，称地下径流。 12、K得物理意义：泄完蓄水量Wt所需得时间或者流域水流平均汇集时间 13、Cg得物理意义： Cg为常系数，反应退水速率得快慢，又称流量消退系数
水文预报复习题 (2)
水文预报复习题 一、填空题 1.一般水文预报研究的重点关键有_共性规律_研究和_个性问题__研究两个部分。 2.降雨产流量计算是以___降雨径流形成理论___和_坡地产流基本规律_为基础，由降雨量计算能到达流域出口算面的径流深。 3.长年干燥的地区一般以__超渗产流_产流为主，气候湿润的地区一般以__蓄满产流_产流为主。 4.控制单位线形状的指标有单位线_单位线洪峰流量__，_洪峰滞时_，单位线总历时，常被称为单位线三要素。 5.按对流域水文过程描述的离散程度分类，流域水文模型可分为__集总式__模型，分布式模型，_半分布式__模型三类。 6.实时洪水预报的基本任务是根据采集的实时雨量，蒸发，水文等观测资料信息对将来发生的洪水作出_洪水总量_，__洪峰及发生时间_ ，洪水发生过程等情况的预测。 7.常用的枯季径流预报方案有_退水曲线法__，前后期径流量相关法，和__河网蓄水量法_三种。 8.蓄满产流流量过程线不对称系数_大__，超渗产流过程线不对称系数__小__。（横线处填大，小） 9.水文要素预报值遇实测值之间往往存在一定误差，通常称之为预报误差，预报误差产生的原因主要有量测误差，_预报方法误差____， _资料代表性误差__三方面。 10.某流域有四个雨量站A，B，C，D。他们的权重分别为 0.2，0.4，0.3，0.1。一次降雨过程A，B，C，D测得的降雨量分别为 25mm，30mm，30mm，38mm，则用泰森多边形法可求到该地区本次降雨为_ _mm。 11.流域汇流是研究地表径流、壤中流、和地下径流如何汇集为流域出口断面的流量过程。 12.径流深预报以实测值的20% 作为许可误差，当该值大于20 mm时，取20 mm；当小于3 mm 时，取3 mm。 13.通常水文预报的水文要素有流量、水位、冰清和旱情等。 14.水文预报中应用最广泛的是对洪水的预报。 15.水文预报方法研究以规律描述方法研究为核心。 16.在天然流域上蒸散发主要包括土壤蒸发，植物散发和水面蒸发，其中最主要的是土壤蒸发。 17.用实测流量过程线分割水源，最常用的是斜线分割法。 18.相邻两条等流时线之间的流域面积称为等流时面积。 19.相应水位（流量）预报是根据天然河道里洪水波运动原理，分析洪水波在运动过程中波的任一位相水位自上站传播到下站时的相应水位及其传播速度的变化规律，寻求其经验关系，据此进行预报的一种简便方法。 20.在有支流河段，若支流来水量大，干支流洪水之间干扰影响不可忽略。此时，用相应水位法常难取得满意结果，可采用合成流量法。 21.在降雨产流量计算和流域汇流水源划分中，有时把壤中流进一步划分为两部分，分别为快速壤中流、慢速壤中流。 22.在水位预报日常工作中或研制水文预报模型时，水面蒸发量E o通常由蒸发皿实测资料而得。 23.水文预报研究主要还存在基本规律研究和误差修正两方面的问题。 24.流域产流量的计算是一个问题。 25.流域降雨产流量关系的建立是以实测资料为依据，常用的资料有、和，具体应用中还需作变换计算。 26.目前常见的下渗关系表示方式有物理概念公式、经验下渗方程和经验相关关系图等。
水文预报课程设计
水文预报 课设设计 指导老师：王** 系别：水资源工程系 班级：水文0801 学号： 20090803** 姓名： ***
目录 目录- 0 - 一、设计任务- 1 - 二、设计资料- 1 - 三、流域自然地理概况- 1 - 四、设计步骤及技术要求- 3 -1．绘制汛期栾川站流量过程线和相应的降雨量过程线______________________ - 3-2．计算流域平均次降雨量 P ____________________________________________- 3-3．分析栾川站流量过程的退水规律，制作退水方案_______________________ - 4-4．划分洪水，计算各次洪水的实测径流深R ______________________________- 4-5.初定蓄满产流模型参数 _______________________________________________ - 4 -6．应用蓄满产流模型计算各次洪水的径流深R ____________________________ - 7 -7.对方案进行精度评定 _________________________________________________ - 7 -8．确定蓄满产流模型参数_____________________________________________ - 11 -附表-12-表1 各站累积雨量摘录表______________________________________________- 12 -表2 退水资料摘录表__________________________________________________- 13 -表3 退水流量相应径流深计算表________________________________________- 14 -表4 实测次洪径流深计算表____________________________________________- 14 -表5 产流计算表______________________________________________________- 16 -表6 次洪径流深精度统计表 ____________________________________________- 18 -表7 t=2h 时段流量过程摘录表_______________________________________ - 19 -表8 由蓄满产流模型计算时段径流量____________________________________- 20 -表9 用蓄满产流模型计算时段径流深R 修正____________________________ - 20 -
水文预报重点总结
水文预报重点总结 一、选择题 二、填空 三、简答 四、计算 五、综合分析 第2章 降雨产流量预报 1.降雨径流预报：研究流域内一次降雨将产生多少径流量、径流量的时程分配及径流成分的划分。 2. 3.两种产流方式特点和区别: 蓄满产流: 1）概念：在湿润及半湿润地区，植被较好，表土的下渗能力很强，一般的雨强难以超过。由于湿润，地下水位较高，包气带缺水量不大，易于被一次降雨所满足。这种产流方式的特点是降雨与总产流量的关系只决定于前期土湿，与雨强无关，叫做蓄满产流。单点产流公式： 2）基本原理：任一地点上，土壤含水量达蓄满（即达田间持水量）前，降雨量全部补充土壤含水量，不产流；当土壤蓄满后，其后续降雨量全部产生径流。 超渗产流: 1）概念：在我国干旱地区，特别在植被较差处，雨量稀少，地下水埋藏深，且包气带下部常为干。由于包气带缺水量大，一般降雨不可能使包气带达到田间持水量。但植被差，土质贫瘠，下渗能力低。产流的方式主要是雨强超过渗强而形成地面径流，成为超渗产流： 当 当 有些地区产流方式比较复杂，表现出过渡性，蓄满及超渗兼有。 2）基本原理：当PE<=F ，RS=0，当PE>=F ，RS=PE —F ，一般，干旱地区降雨强度大，历时短，E 可忽略，PE 可由P 代替。 超渗产流和蓄满产流区别： 4.蒸发关系概化： 流域蒸散发有：土壤蒸发E S (影响最大)、植物散发E PL 、水面蒸发E W 0() R P E WM W =---:,0;s g i f R i f R >=-=:0s g i f R R <==
流域蒸发影响因素：（1）气象要素：太阳辐射、气温、风速、湿度、水汽压等;（2）植被覆盖：覆盖率、植被种类、植被生长季节等;（3）地貌特征：水面、陆面、都市区、朝阳坡、背阴坡;（4）土质：沙地、粘土、土质空隙度等; （5）土湿 5.一层、三层蒸发模型： 一层蒸发模式：E S =E S (E P ，W) 三层蒸发模式： 上土层（EU, WU,WUM ）蒸发量：EU=E P 下土层（EL, WL,WLM ）蒸发量：EL=E P .WL/WLM 深土层（ED, WD,WDM ）蒸发量：ED=C.E P 土壤蒸发量：E=EU+EL+ED (同时刻相加） 1)当WU+P>=E P , EU=E p ,EL=0,ED=0; 2)当WU+P 水文预报课程设计指示书 水文预报课程设计指示书 题目:制作江西省上犹江水库干流入库站的降雨～径流预报方案 1方案采用的技术途径 1.1蒸散发方案 采用一层蒸散发模式。 1.2产流方案 根据流域的自然地理情况和气候条件,以及洪水流量过程线的分析,可知流域产流规律符合湿润地区的蓄满产流特征。采用蓄满产流的降雨径流相关图形式表达方案。用一层蒸发模型计算蒸发。计算时段为3小时。 蓄满产流方案可由流域蓄水容量曲线表达，曲线共有两个参数： [1]流域蓄水容量WM； [2]流域蓄水容量曲线指数b。 根据“水文学原理”或“水文预报”知识，流域蓄水容量曲线的参数确定后，可将流域蓄水容量曲线转化为蓄满产流的降雨径流相关图。因此，蓄满产流的产流方案也可用蓄满产流的降雨径流相关图表达。 1.3水源划分 采用变动稳定下渗率Fc～R关系作两水源划分。 1.4汇流方案 ⑴分型经验单位线作直接径流汇流方案。 ⑵采用矩形入流的马斯京根线性水库演算作地下径流汇流方案。 1.5预报模式 预报模式见图1。 图1 预报模式示意图 2流域概况 上犹江发源于湖南省汝城县诸广山的东南麓，干流称为古亭水。上犹江水库位于江西省上犹县，水库建于古亭水之上。水库入库站——麟潭站控制面积1067km2，干流河长93km。流域地貌属低山丘陵区，以低山分布为主，相对高差多在500m左右。上游部分地区分布有原始森林, 森林植被以松树、杉树、竹类为主，灌木次之；山间盆地种植农作物，流域植被率在80%以上。土壤多为红色砂壤土,间有亚粘土层。山坡残积坡积一般厚度为1～2m,最厚者约4～5m。在山麓坡积层与基岩接触面上，或河流下切至接触部位时，常有泉水出露、涌水量较大者可达每秒数升左右。 流域气候温暖湿润，年降雨量为1700mm左右。汛期4～9月降雨量约占全年降雨量的73%左右；冬季有降雪，但量不大。地下水位一般较高,且季节性变幅较小,因此,一般情况下，土壤含水量较大。 洪水流量过程线极不对称，涨洪历时仅数小时至十多小时,而洪水退水历时可达数日至十余日。洪水退水尾部的底水与起涨点比较明显抬高,说明洪水期潜水和壤中流补给十分丰富。 上犹 江 水 库 江 犹上 上犹县崇义县 汝城县 图2 预报流域水系示意图 .水文预报：根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。内容：洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。 .实时洪水预报：指的是对将发生的未来洪水在实际时间进行预报，实际时间就是观测降雨即时进入数据库的时间。 .产流模式：蓄满、超渗产流。区别：超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流，而蓄满产流的地下径流比例大。1超渗产流：干旱和半干旱地区的地下水埋藏很深，包气带可达几十米甚至上百米，降水不易使包气带蓄满，下渗的水量一般不会产生地下径流。只有降水强度超过下渗率时才有地面径流产生，地下径流量RG很少。这种产流方式，称为超渗产流。原理：当PE<=F，RS=0，当PE>=F，RS=PE—F，一般，干旱地区，降雨强度大，历时短，E可忽略，PE可由P代替。2蓄满产流：又称超蓄产流。因降水使土壤包气带和饱水带基本饱和而产生径流的方式，是降雨径流的产流方式之一。原理：任一地点上，土壤含水量达蓄满（即达田间持水量）前，降雨量全部补充土壤含水量，不产流；当土壤蓄满后，其后续降雨量全部产生径流。 .下渗曲线制作：下渗能力随时间的变化过程线。以f(t)~t表示。下渗的水量用累积下渗量F 随时间的增长曲线来表示。 .流域蓄水容量曲线：流域内各点包气带的蓄水容量是不同的，将各点包气带蓄水容量从小到大排列，以包气带达到田间持水量时的土壤含水量WM′为纵坐标，以流域内小于等于该 WM′的面积占全流域的面积比α为横坐标，反映土壤缺水量空间分布的不均匀性。 .地表径流：一部分大气降水落到地面后，沿着斜坡形成漫流，注入河流，汇入海洋的水流。.地下径流：渗入地下成为地下水，并以泉水或渗透水的形式泄入河道的那部分降水。 .地面地下径流流量过程线区别：1地面径流的运动路径短，汇集速度快，受流域的调蓄作用小，流量过程线呈陡涨陡落，对称性好；2地下径流的水流汇集过程运动于土壤空隙中，流速小，受流域的调蓄作用大，流量过程线呈缓涨缓落变化，时间上滞后于地面径流。 .水源划分及形式：二水源划分(直接径流＋地下径流)；三水源划分(地面径流，壤中流，地下径流) .不对称系数计算要求：1进行过程线转化;2孤立洪水，不适用于复式洪水 .影响土壤蒸发因素：气象、土壤供水条件、土壤结构 .土壤蒸发三阶段特征：1第一阶段：θ>= θc1（田间持水量）蒸发主要发生在土壤表层，表层土壤因蒸发而减少的水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力；2第二阶段：（毛管断裂含水量）θc2<θ<θc1 ，E继续，θ减小，上层土壤毛管水开始断裂，随着θ减小，毛管水断裂程度越来越严重，下层对上层供水速率变慢，蒸发受气象因素和土壤含水率影；3第三阶段：θ<=θc2 毛管输送水分完全破坏，只能以膜状水或气态水形式移动，速度慢，数量小，E小而稳定，取决于气象因素和地下水的埋深。 .KC影响：1反应水面与陆面蒸发的差异K1；2水面与陆面所在的地理位置差异K2；3器皿与水面的蒸发差异K3。 .水面蒸发量估计方法：水库水量平衡法，空气动力学法，彭曼公式，经验公式法 .一二三层蒸发模式优缺点：三层蒸发模式计算的额蒸发量最大，二层次之，一层最小。从模式的计算结构和蒸发物理机制看，二层模式简化了深层结构，忽略了植物根系对土壤水分的蒸发作用，导致蒸发量计算值比三层模式的蒸发量小；在久旱之后，当ML很小且持续无雨时，用二层模式计算出的蒸发量常是偏小的。一层蒸发模式中，既没有考虑深层蒸发与植物根系扩散作用，也没有考虑充分供水时应按蒸发能力蒸发，使得计算的蒸发量偏小的更多。.不同水源成分汇流特点：1地面径流：由坡面直接汇入河网，运动速度快，流程短、受到调蓄作用小；形成的流量过程呈陡涨陡落，是涨洪和洪峰附近流量过程的主体部分；2地下 基本任务 任务一：根据已给数据资料及参数（本报告采用89-90年的历史数据），将流域作为整体（1）进行日模型产流量计算；（2）比较计算年径流与实测年径流；（3）通过误差分析，优选蒸发折算系数Kc。 任务二：根据已给的设计暴雨资料（宝口流域23日至26日暴雨）和任务一率定的Kc，将流域作为整体进行（1）次洪产流量，划分水源.直接径流汇流，地下径流汇流计算；（2）绘出直接径流过程，地下径流过程，总的流量过程。 基本资料 白盆珠水库位于广东省东江一级支流西枝江的上游，坝址以上集雨面积856 km2。流域地处粤东沿海的西部，海洋性气候显著，气候温和，雨量丰沛。暴雨成因主要是锋面雨和台风雨，常受热带风暴影响。降雨年际间变化大，年内分配不均，多年平均降雨量为1800mm，实测年最大降雨量为3417mm，汛期4—9月降雨量占年降雨量的81％左右：径流系数0.5一0.7。 流域内地势平缓，土壤主要有黄壤和砂壤，具有明显的腐殖层，淀积层和母质土等层次结构，透水性好。台地、丘陵多生长松、杉、樟等高大乔木；平原则以种植农作物和经济作物为主，植被良好。 流域上游有宝口水文站，流域面积553km2，占白盆珠水库坝址以上集雨面积的64.6%。白盆珠水库有10年逐日入库流量资料、逐日蒸发资料和时段入库流量资料：流域内有7个雨量站，其中宝口以上有4个。雨量站分布较均匀．有10年逐日降水资料和时段降水资料；宝口水文站具有10年以上水位、流量资料；流域属山区性小流域且受到地形、地貌等下垫面条件影响，洪水陡涨缓落，汇流时间一 般2—3h，有时更短；一次洪水总历时2~5d。 计算公式 （1）蒸散发计算 根据流域特点，蒸散发计算采用的是三层蒸散发计算模式。三层蒸发模式的具体计算如下： 1)当WU+P>=E P, EU=E p,EL=0,ED=0; 2)当WU+P 全省水文情报预报知识答题 单位：姓名： 一、判断题（请在题后括弧内打“√”或打“×”） 1、特征河长法是x=0时马斯京根法的一个特例（）。 2、在河流上游和河底比降较大的山区性河流上，洪水波可简化为运动波（）。 3、引起河槽洪水波变形的原因是附加比降（）。 4.在作径流预报过程中，为了考虑前期雨量的影响，常采用土壤含水量指标（）。 5 冰情位置是指发生冰情现象发生地的经纬度（）。 6 当水情数据缺测时，应在对应位置填列字符“N ”（）。 7. 施工改造后的河道流量演算中的马斯京根参数k值与河道天然情况相同，可以不必重新分析得到（）。 8. 施工截流期河道流量预报，可以采用天然河道情况下枯水预报模型（）。 9.水文预报方案的评定和检验，是用制定预报方案中使用的资料来进行评定，而用没有参加方案编制的预留资料进行检验（）。 10. 洪水预报的预见期是从发布预报时刻到预报洪水要素出现时刻所隔的时间。（）。 11、用垂直平分法（即泰森多边形法）计算流域平均降雨量时，它的出发点是流域上各点的雨量用离该点最近的雨量站的降雨量代表 ( ) 。 12、流域汇流经过了坡地汇流和河网汇流两个阶段 ( ) 。 13、利用相应水位法作预报方案时，加入下游站同时水位作参数的目的主要是考虑水面比降和底水作用（）。 14、综合瞬时单位线，实质上就是一个地区平均的瞬时单位线（）。 15. 枯水预报中的退水曲线法与前后期径流量相关法，预报的流量值是有差别的，预见期越长其差别越明显（）。 16、施工截流期河道流量预报，可以采用天然河道情况下枯水预报模型（）。 17、水情信息系统建设应遵循统一规划，统一标准的原则，而水文情报预报工作实行分级管理的原则（）。 18、、根据洪水等级划分标准、水文要素重现期大于50年的洪水为特大洪水（）。 19、在一份信息编码中，最多可连续编列20个水情站的信息（）。 20、径流在流域上汇集到出口断面，经过了坡地汇流和河网汇流两个阶段，总称流域汇流。（）。 21、以下游同时水位为参数的相应水位预报法适用于河段有一般性的区间入流、水文预课程设计指示书
水文预报考试重点
水文预报课设报告
全省水文情报预报知识答题