水文預(yù)報課程設(shè)計

1、水文預(yù)報課程設(shè)計水文預(yù)報課設(shè)設(shè)計指導(dǎo)老師：王 * 系別：水資源工程系 班級：水文 0801學號：*姓名:*水文預(yù)報課程設(shè)計目錄目 錄 錯誤！不決義書簽。一、設(shè)計任務(wù) 錯誤！不決義書簽。二、設(shè)計資料 錯誤！不決義書簽。三、流域自然地理概略錯誤！不決義書簽。四、設(shè)計步驟及技術(shù)要求錯誤！不決義書簽.繪制汛期欒川站流量過程線和相應(yīng)的降雨量過程線錯誤！不決義書簽. 計算流域均勻次降雨量P錯誤！不決義書簽。. 剖析欒川站流量過程的退水規(guī)律，制作退水方案錯誤！不決義書簽。. 區(qū)分洪水，計算各次洪水的實測徑流深R 錯誤！不決義書簽。5.初定蓄滿產(chǎn)流模型參數(shù)錯誤！不決義書簽.應(yīng)用蓄滿產(chǎn)流模型計算各次洪水的徑流深

2、R錯誤！不決義書簽.對方案進行精度評定錯誤！不決義書簽。.確立蓄滿產(chǎn)流模型參數(shù)錯誤！不決義書簽。附表 錯誤！不決義書簽。表1各站積累雨量摘錄表錯誤！不決義書簽。表2退水資料摘錄表錯誤！不決義書簽。表3退水流量相應(yīng)徑流深計算表錯誤！不決義書簽。表4實測次洪徑流深計算表錯誤！不決義書簽。表5產(chǎn)流計算表錯誤！不決義書簽。表6次洪徑流深精度統(tǒng)計表錯誤！不決義書簽。表7t=2h時段流量過程摘錄表錯誤！不決義書簽。表8由蓄滿產(chǎn)流模型計算時段徑流量錯誤！不決義書簽。表9用蓄滿產(chǎn)流模型計算時段徑流深R修正 錯誤！不決義書簽一、設(shè)計任務(wù)本次設(shè)計的任務(wù)主要包含以下兩個方面：（一）編制伊河欒川以上流域降雨徑流量預(yù)告

3、方案（二）編制伊河欒川以上流域降雨徑流過程預(yù)告方案二、設(shè)計資料水文預(yù)報課程設(shè)計編制方案采納的資料有：.流域出口斷面逐時流量；.流域內(nèi)雨量站每日降水量；.流域內(nèi)雨量站逐時降水量；.實測蒸發(fā)皿日蒸發(fā)量。三、流域自然地理概略伊河欒川水文站建于東徑110036,，北緯33047 ,是伊河上游的第一個水文站，集水面積340平方公里，河長公里，流域內(nèi)屬石山、林區(qū)、縱坡較陡、叢林茂盛，植被率在 50%左右，土層覆蓋較薄，表層土為壤 土，基層為沙卵石，下滲能力較大，河流比降陡，河網(wǎng)密度大，河系呈扇形。伊河流域的天氣變化，完整受季風的支配，每年的9月份此后季風漸漸南退，地方冷空氣不停南下，則為北方冷高壓所控制造

4、成季風嚴寒，雨雪稀罕的干燥天氣，6月份此后，夏天風開始活躍，南方暖濕空氣不 停襲來，形成了夏天酷熱，而濕潤的多雨天氣。流域內(nèi)各站多年均勻降水量 700800毫米，610月為汛期，汛期雨 量占整年的60%以上，78月為暴雨期，暴雨歷時短，強度大，一般 降雨歷時一至兩天，超出三天以上極少出現(xiàn)，暴雨中心多在欒川、水文預(yù)報課程設(shè)計陶灣。伊河洪水為暴雨所形成，受降雨特征影響，洪水過程陡漲陡落，洪水多發(fā)生在 710月份，特大洪水發(fā)生在78月份。流域內(nèi)水系和站網(wǎng)散布見下列圖。流域內(nèi)水系和站網(wǎng)散布圖水文預(yù)報課程設(shè)計水文預(yù)報課程設(shè)計四、設(shè)計步驟及技術(shù)要求（一）編制產(chǎn)流量預(yù)告方案 1.繪制汛期欒川站流量過程線和相

5、應(yīng)的降雨量過程線依據(jù)1964年和1978年欒川站洪水水文因素摘錄表能夠繪制出汛期 欒川站流量過程線，見圖以下。導(dǎo)J導(dǎo)JII珈209150珈209150190流呈圖1流量過程線計算流域均勻次降雨量 P由各站積累雨量摘錄表（表1各站積累雨量摘錄表以下）能夠算出1964年和1978年流域均勻次降雨量P1964年=,P1978年=。由各站積累雨水文預(yù)報課程設(shè)計量摘錄表知道各個時辰的降雨量， 而后把各個時辰的雨量相加的該時 間段的降雨總量，用降雨總量除以該段時間的天數(shù)獲得該流域的均勻次降雨量。剖析欒川站流量過程的退水規(guī)律，制作退水方案依據(jù)已知資料， 算出欒川站流量的退水流量過程，其詳盡計算成就表見表2所

6、7Ko區(qū)分洪水，計算各次洪水的實測徑流深R水源的區(qū)分：蓄滿產(chǎn)流條件下， 產(chǎn)流量是產(chǎn)流面積上的降雨量,能形成地下徑流的蓄滿產(chǎn)流條件下， 產(chǎn)流量是產(chǎn)流面積上的降雨量,能形成地下徑流的也不過產(chǎn)流面積上由穩(wěn)固下滲率fc形成的水量。所以水源公式為當 hfc 時,rg= - fc t fc ) rd r - r gF h當 hf cRd R Rg式中 、就是區(qū)分時段和次洪水源的公式由以上公式能夠計算出表3和表4的結(jié)果，其成就見附表中的表 3及表4所7Kob, Wm,蒸發(fā)模型參數(shù)5b, Wm,蒸發(fā)模型參數(shù)蓄滿產(chǎn)流模型參數(shù)主要有蓄水容量曲線參數(shù)Kj C分水原參數(shù)fc共五個。此中對產(chǎn)流量預(yù)告影響最大的是 Kco

7、模水文預(yù)報課程設(shè)計型參數(shù)在預(yù)告中起重要作用，故在成立產(chǎn)流模型前要確立其初值，供模型的調(diào)試剖析作用。(1 )流域穩(wěn)固下滲率 fc的推求Fc值可用實測降雨徑流資料反推而得，方法許多，常用試算法。對一次洪水，第一用上一步所述方法求出實測徑流深Rg ,而后依據(jù)、，假定不一樣的fc,算出Rg ,直至由降雨資料計算得Rg與實測值相等，則f c值求定。為了使fc值有必定的精度，選擇洪水時應(yīng)采納次洪產(chǎn)流量計算偏差較小和能達全流域產(chǎn)流的洪水，并剖析多次，如差異不大，可取均勻值。有時，需對fc值作古算，精度要求不高時，可選擇雨初基本能達全流域產(chǎn)流而雨強又較大的洪水，算出Rg,并統(tǒng)計出降雨歷時 T,則Rgf c T

8、由多次洪水剖析的fc值可能會差異較大， 應(yīng)當詳細剖析， 不可以一概 簡單地取均勻值。如因未計時段內(nèi)下滲歷時， 會使fc值受時段均化而 變小，時段越長，這類現(xiàn)象越明顯，但 fc有自己規(guī)律，尚需研究。蒸發(fā)模型參數(shù) Kc的推求經(jīng)過剖析流域的降雨徑流資料，可獲得較為正確的初值，應(yīng)用水量平衡原理，進行流域蒸發(fā)靠近于Ep期間的水均衡計算，令潤濕期為 T,在T時段內(nèi)水量均衡方程為E P R W式中 E為T時段內(nèi)流域蒸發(fā)量，P,R為總降雨量和由其形成的產(chǎn)流量，均為實測，W為時段始末土壤蓄水量之差。如在汛期中某濕潤期時段始末都能蓄滿，則W =0,潤濕期的蒸發(fā)也靠近于 Ep,并假水文預(yù)報課程設(shè)計定其相等。E P

9、R此外，統(tǒng)計出T期間蒸發(fā)器觀察的水面蒸發(fā)量EW ,O，按Kc的意義,可用下式估量出估量的Kc值中綜合了多種偏差，故一定多剖析幾次洪水，求其均勻 值才比較靠譜。此外，也可用多年均勻值，據(jù)式算出Kc值，但只好作為 Kc的下限值，因為實質(zhì)蒸發(fā)量 E老是小于Ep的。Wm的推求一般天然流域，Wm值確實定，往常由實測降雨徑流資料剖析而得。Wm是流域缺水容量，故應(yīng)盡量選用先期很干旱（Wo -0,缺水量最大），本次降雨又較大，能達到全流域產(chǎn)流（缺水量所有能不足）的洪水，其降雨損失量即Wm值，可多剖析幾次洪水取其較大者作為 Wm初值。有時不易找到知足上述條件的洪水資料，則可找出長久干旱此后的多次洪水，取至達全流

10、域蓄滿時作為計算時段，進行水量均衡計算，用 下式定出WWm P E R但此時因為時間較長，故需估量出蒸發(fā)期E值，可參照同期Ew ,0確b的推求水文預(yù)報課程設(shè)計fB值在部分流域面積產(chǎn)流時起作用，全流域產(chǎn)流時，因為 F為1.故b 值大小與產(chǎn)流量沒關(guān)。在潤濕地域，b只影響小洪水或大洪水的先期產(chǎn)流量(不影響總產(chǎn)流量)，故對 R影響不大；但干旱地域則局部產(chǎn)流許多而全流域蓄滿狀況較少，故b值影響較大，依據(jù)經(jīng)驗，一般取值為,山區(qū)大于平展地域，b值一般隨流域面積增大而增大。C的推求C值確實定，因為研究不夠，常取經(jīng)驗數(shù)據(jù)，約0.2.一般作物多的地區(qū)旱季深根植物發(fā)散量較大，C值也較大。應(yīng)用蓄滿產(chǎn)流模型計算各次洪水

11、的徑流深R(1)確立雨量站，計算流域均勻雨量P ;(2)剖析流域退水曲線，區(qū)分 Qt,計算次洪實測產(chǎn)流量 Ro；(3)初定參數(shù) b, Wm , Kc, C,fc；(4)計算次洪Rc,依據(jù)蒸發(fā)散計算模型，計算每日E,并計算出Wo ,Wo由 聯(lián)合PR關(guān)系(或查圖)算出每日 Rc,據(jù)此統(tǒng)計出次洪水徑流深 Rc值，即R值。由以上四個步驟即可計算出各次洪水的徑流深R,其計算成就見下表4所示。.對方案進行精度評定模型的偏差有三個方向。 一是原始資料的觀察偏差，二是模型計算方法和參數(shù)確立方面的偏差，三是模型的理論偏差。原始資料的偏差，除了較明顯的外，一般難以理解，可是擁有這樣的觀點，有助于剖析判斷。計算方法

12、的偏差波及面比較廣，主假如降雨徑流關(guān)系各因素P, R0,水文預(yù)報課程設(shè)計W0的計算及此中的取定，常有一下幾個方面。流域均勻降雨量的計算好多流域表示，面雨量的計算偏差常成為點據(jù)偏差的主要因素。第一是測站的控制性問題，在雨量散布不均勻的地域及季節(jié)，現(xiàn)有站網(wǎng)常常難以控制面雨量，這個問題實質(zhì)上很難完整解決。其次，面雨量的各樣計算方法基本依照是點雨量對其鄰近的面積常常有 代表性，可是，因為雨型空間多變，加上測站控制性問題，采納何種方 法最為適合或怎樣聯(lián)合雨型采納不一樣的方法，須對多年計算結(jié)果進行對照剖析，認識計算偏差后，才能做出判斷和改良。一般流域上游降雨較大，而站網(wǎng)稀少， 易遺漏暴雨而使算得的流域均勻

13、雨量偏小，這類狀況可經(jīng)過洪水資料的剖析比較來確立。分塊計算的流域，其子流域的均勻雨量也存在上述近似的狀況。次洪R0的計算偏差來自采納一致的地下水退水曲線，沒有考慮不一樣退水規(guī)律的差異，地下水退水自己也有季節(jié)性變化。另I的，有些小洪水，雖流量較小，卻并不是所有是地下水，還包含直接徑流，常常出現(xiàn)小洪水比大洪水退水快，孤立洪水比連續(xù)洪水退水快的現(xiàn)象。所以，在退水曲線變化較大或退水切割偏差較大時，要考慮實質(zhì)狀況， 取不一樣的退水曲線或改良計算方法。蒸發(fā)散量計算影響蒸發(fā)散計算的參數(shù)主要有兩個即Kc和Wm。KcKc決定了 Ep,常對蒸發(fā)散能力計算起主要作用。如獲得禁止，將使點水文預(yù)報課程設(shè)計據(jù)出現(xiàn)系統(tǒng)偏差

14、。如Kc獲得過小，Ep也小，則 W0偏大，算的R0偏大，點據(jù)將偏離理論線上方，反之則偏于下方。若獲得適合，則無系統(tǒng)偏離。有些地域 Kc還成季節(jié)性變化，與植物發(fā)散相關(guān)，一般是夏天大 于冬天。Wm的影響不如 Wm明顯，它經(jīng)過蒸發(fā)計算來影響蒸發(fā)量。若 Wm獲得 過小，又采納一層蒸發(fā)模型計算時，會使損失量（Wm-W。）偏小，而使計算的產(chǎn)流量偏大，主要影響久旱后的洪水。一般采納分層模型時，Wm較大，上述狀況不易出現(xiàn)。bB值只影響局部流域產(chǎn)流時的產(chǎn)流量，b值越大，R越大，關(guān)于潤濕地域，大多數(shù)洪水為全流域蓄滿，但對半潤濕地域，則常有局部產(chǎn)流狀況，需要注意的是b值對R的影響。模型簡化生產(chǎn)的偏差將流域作為整體計

15、算如將降雨徑流各項因素都取流域均勻值，不考慮流域上的不均性，則流域越大，不均勻性程度越強烈，將影響計算成就。第一是p在面上散布的不均勻性。雖不均勻，但在最小面積上雨末也能蓄滿，因全流域都蓄滿，損失達最大值，為一常數(shù)，則對 R計算無影響, 所以，只有在p不均勻而形成部分流域產(chǎn)流時，用均勻 p計算R與實質(zhì)才會不一樣，其點據(jù)將偏于理論線下方，即計算徑流深偏小。當p在面上散布不均但最后達到全流域產(chǎn)流時，其產(chǎn)流量與p散布不均勻時同樣，但產(chǎn)流量時程分派是不一樣的。其次，在降雨散布明顯不均勻的流域，常常惹起流域缺水量也不均勻,水文預(yù)報課程設(shè)計其影響與p散布不均是相像的。為除去偏差，宜于各雨量站分別計算 R,

16、再求流域均勻R值，這類分站 計算法能夠大概考慮到 p散布不均和下墊面 W不均的影響，提升精度。模型主要考慮下滲損失量模型側(cè)重考慮下滲損失量，當其余損失項目突出時，會產(chǎn)生偏差，常有的 是中小水庫蓄水， 稻田蓄水等人類活動。這些因素常常在短臨時間內(nèi)較大地影響流域蓄水量。如久旱以后，因為上列原由產(chǎn)生徑流量比正常狀 況下小。如衢縣流域，依據(jù)檢查，其影響量可達2030mm。明顯，也會因后期水庫泄水、農(nóng)田放水而造成相反的偏差。這在半潤濕地域影響尤其 明顯。模型的理論偏差，即發(fā)生超滲產(chǎn)流狀況。潤濕地域在久旱后如遇短歷 時暴雨，可能發(fā)生超滲產(chǎn)流現(xiàn)象，此中 Ro大于用蓄滿產(chǎn)流計算出的 Rc 值，點據(jù)偏于理論線下

17、方。但依據(jù)經(jīng)驗，這類狀況其實不常見，南方 地域并不是每年都能發(fā)生這類狀況。以上剖析了蓄滿產(chǎn)流模型偏差根源及主要影響因素，但關(guān)于有偏差點據(jù)，第一應(yīng)找出可能產(chǎn)生這類偏差的原由，而后逐一剖析，清除沒關(guān)因素，找出主因。如 Rc偏大，則可能是R0偏小，p偏小，Kc偏小，b 偏大等。而后逐一剖析其可能性和論據(jù)。其次，剖析時要注意能否有 系統(tǒng)性，要對所有資料作剖析，因為有些因素是有系統(tǒng)影響的，如Kc值，對所有蒸發(fā)計算都有影響，b值則對局部產(chǎn)流的洪水有影響。明確了偏差的性質(zhì)和找到原由后，需改正參數(shù)或計算方法，對所有資料從頭計算， 一般需頻頻多次才能使偏差最小，最后確立方案和模型水文預(yù)報課程設(shè)計綜合以上剖析，依

18、據(jù)所得的各次洪水徑流深對方案進行精度評定，見下表6 o.確立蓄滿產(chǎn)流模型參數(shù)確立計算時段T由已知圖表知： T=2h按 T摘錄流量過程經(jīng)上一步的計算結(jié)果知4T=2h ,所以按 T=2h時段摘錄流量過程見下表7。(3)由蓄滿產(chǎn)流模型計算時段徑流量由蓄滿產(chǎn)流模型計算時段徑流量表見表8。對時段徑流量進行修正對時段徑流量修正表見表9。水文預(yù)報課程設(shè)計附表表1各站積累雨量摘錄表日期時間站名時間站名年月日起迄P三P起迄PP19647269:0016:0011:40；18:0016:0018:0018:0020:0018:0020:0020:004:00 J20:0022:004:006:00 J22:004

19、:006:008:001274:006:008:0010:00 16:008:0010:0012:008:0016:0012:0014:00 114:0016:00r16:0018:0018:0018:40均勻次降雨量19787420:0022:0020:00. 22:0022:0023:0022:000:0023:000:000:002:000:001:002:004:001:00：2:00552:005:001567:008:00均勻次降雨量表2退水資料摘錄表時段t=6小E寸 640727750808780805 7907128107158309080801604348248363318-

20、0_24413-5216187178209水文預(yù)報課程設(shè)計10191811161215515131414415二13 J1612317101810192021222324252627282930表3退水流量相應(yīng)徑流深計算表| Qt (3 )-3-e0m/svQrn/sr (mm)12345_68-9水文預(yù)報課程設(shè)計101112131415161718192021表4實測次洪徑流深計算表1964 年時間流量時段長均勻流量w2 w16:0018:002.20:0020:0042:0024:0026:0027:0011268:0011729:00110:00110:3032210:3611:0011

21、:15320113031412:0030513:00114:0015:0016:001221.17:00L18:00118220:002 : W0:004U: w2:0029940022水文預(yù)報課程設(shè)計6:0028:00210:001212:00216:00418:00220:00222:0020:0024:0048:00412:00416:0040:008258:008_20:0012111978 年時間流量 時段長均勻流量w2 w20:00 _22:00 .，2:23:00J _,23:1623:24J23:36930:00, 930:301271:00； J961:302432:0024313:00235 U5:0017826:241237:001078:00iU9P0L10:001:12:0022-14:002 :17:003931i f : JJj Ja1onnc_a. .20:00 3,0:004M01-24M水文預(yù)報課程設(shè)計8:004i120:00128:0012表5產(chǎn)流計算表時間PE水EmEuElEP-E:WuWLWOR1200002122223242552627285293015234567489101