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。

图2-1 该地区水文站分布图

2.2数据资料

(1) 计算流域面积为553km2。

(2) 流域内有四个雨量站，权重系数分别为0.33、0.14、0.33、0.20。

(3) 日产流模型数据，具体见资料文件名：87-92data.xls，数据格式为：

T(i) Q(i) E(i) P1(i) P2(i) P3(i) P4(i)

(4)暴雨预报的数据，见表2-1

表2-1 2004年暴雨过程数据表

（5）计算参数数据，见表2-2

表2-2 计算参数表

单位线过程（m3/s）为：0，40，80，130，100，80，48，20，10，5，0 （7）地下径流汇流

Cg=0.978，Qg=55.3m3/s

第三章计算公式

该流域海洋性气候显著、气候温和、雨量丰沛，多年平均降雨量为1800mm，径流系数0.5-0.7，土壤主要有黄壤和砂壤，层次结构明显，透水性好，植被覆盖度高，地势平坦，由此可初步判定该流域的产流机制为蓄满产流模式。

3.1产流计算

3.1.1蒸散发计算

根据流域蓄满产流特点，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

EU=WU+P,EL=(E P-EU)×WL/WLM,ED=0;

3)当WU+P

EU=WU+P,EL=C(E P-EU),ED=0;

4)当WU+P

EU=WU+P,EL=WL,ED=C(E P-EU)-EL.

式中：WU为上层土壤蓄水量，WL为下层土

壤蓄水量，EU为上层土壤蒸发量，EL为下

层土壤蒸发量，ED为深层土壤蒸发量，P

为流域平均降雨量，Ep为流域平均蒸发能

力，C为深层蒸散发扩散系数，WLM为下层

张力水蓄水容量。

R ΔW

3.1.2产流量计算

根据流域特点，产流量计算系根据蓄

满产流理论得出的。蓄满产流，即任一地

点上，土壤含水量达田间持水量前，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。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，所绘的曲线称为流域蓄水容量曲线。

a=WMM× (1-(1-W/WM) 1/(b+1)

PE>0，则产流；否则不产流。产流时：

1)当PE+a≤WMM：

R=PE+W-WM+WM×(1-(PE+a)/WMM)b+1

2)当PE+a>WMM：

R=PE+W-WM

式中：PE为扣除蒸发量后的降雨量，a为土壤含水量W对应的土壤水深，WM 为流域平均蓄水容量，WMM为流域各地点包气带蓄水容量的最大值，b为流域包气带蓄水容量分布的不均匀指数，R为流域产流量。

3.1.3二水源划分

流域坡地上的降雨产流量因产流过程的条件和运动路径不同，受流域的调蓄作用不同，各径流成分在流量过程线上的反应是不一样的。在实际工作中，常需按各种径流成分分别计算或模拟，因为要对产流量进行水源划分。

直接径流和地下径流水源划分如下：

1）当PE<=FC时：RS=0.0

RG=R

2）当PE＞FC时：RG=FC*R/PE

RS=R-RG

式中：FC为稳定下渗率，RS为直接径流，RG为地下径流。

3.1.4各层蓄水量计算

降雨补充土壤含水量，由前一天的土壤含水量推求第二天的土壤含水量，补充来源为降雨减去蒸散发减去径流量，顺序为上、下、深层依此补充。