水文预报课设

水文预报课程设计一、编制预报方案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856Km2。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，流域面积为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—3小时（h），有时更短；一次洪水总历时2~5天（d）。白盆珠水库坝址以上流域水系及站点分布图禾多布高潭马山宝口二、产流、汇流计算任务11、基本资料：(1)计算流域为白盆珠水库上游的宝口流域，流域面积553Km2。(2)流域内有四个雨量站：禾多布、马山、高潭、宝口，权重系数分别为0.33、0.14、0.33、0.20。(3)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)2、分组、计算年份及参数：分组、计算年份及参数见表13、要求：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；每人计算两年。表1分组、计算年份及参数表组别学号计算年份1101——1101987-1988WM(mm)UM(mm)LM(mm)BCIMFC(mm／d)2111——1201991-199214020600.20.160.001223121——1301989-19904201——2101987-1988WM(mm)UM(mm)LM(mm)BCIMFC(mm／d)5211——2201991.199214020600.30.160.002246221——2301989-19907301——3101987-1988WM(mm)UM(mm)LM(mm)BCIMFC(mm／d)8311——3201991-199214020600.40.160.003269321——3301989-199010401——4101987-1988WM(mm)UM(mm)LM(mm)BCIMFC(mm／d)11411——4201991-199214020600.40.160.0012412421——4301989-199013501——5101987-1988WM(mm)UM(mm)LM(mm)BCIMFC(mm／d)14511——5201991-199214020600.30.160.0032615521——5301989-1990W(mm)WU(mm)WL(mm)WD(mm)110104060参数注：1、参数Kc自己优选。各组初始张力水蓄量，2、初始张力水蓄量各组相同。01-0405-0809-1213-1617-2021-2425-2801-0405-0809-1213-1617-2021-2425-28蓄满产流概念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。流域蓄水容量曲线0(1)WMMWMdWM1WMMWMbbWMMMW)1(11、初始土湿分布与计算降雨量产流量计算(预报)aMdWW0)1(])1(1[1bWMMaWMW])1(1[11bWMWWMMa2、建立降雨径流关系WMMPEaPEaaMdWR1111bbaPEaRPEWMWMWMMWMM11bPEaRPEWWMWMWMMWMMPEaRPEWWMRΔW三层蒸发模式EU,WU,WUMEL,WL,WLMED,WD,WDM上层(Upperlayer)下层(Lowerlayer)深层(Deeplayer)上土层蒸发量：EU=EP下土层蒸发量：EL=EP.WL/WLM深土层蒸发量：ED=C.EP土壤蒸发量：E=EU+EL+ED(notes:同时刻相加）三层蒸发模式的具体计算1)当WU+P=EP,EU=Ep,EL=0,ED=0;2)当WU+PEP,WL=C.WLM,EU=WU+P,EL=(EP-EU)*WL/WLM,ED=0;3)当WU+PEP,C.(EP-EU)=WLC.WLM,EU=WU+P,EL=C*(EP-EU),ED=0;4)当WU+PEP,WLC.(EP-EU),EU=WU+P,EL=WL,ED=C*(EP-EU)-EL.1)当WU+P=EP,EU=Ep,EL=0,ED=0;2)当WU+PEP,WL=C.WLM,EU=WU+P,EL=(EP-EU)*WL/WLM,ED=0;产流面积上(α1)，所有降雨全部用于产流（地下径流）其他面积上(1-α1)，降雨补充土壤含水量二水源划分：按稳定下渗率进行分割PEFC，PEFC，产流面积上(α2)，降雨产流（rg=FC.α2,rs=(PE-FC).α2)其他面积上(1-α2)，降雨补充土壤含水量。全流域蓄满前全流域蓄满后：rg=FCrs=PE-FC二水源划分图2-25水源划分过程示意图iiiiiiiPEFCPEFCrRGFCrPE()iiiiiPEFCrRSPEFCPE1、基本资料基本资料见表2。2、参数(1)产流参数：产流参数(Kc用日模优选的值，除Fc外其余与表1同，初始张力水蓄量取各组的容量值)。(2)汇流参数：直接径流汇流用单位线法(各组单位线相同)，地下径流汇流用出流系数法。各组参数见表3。任务2表2宝口流域(P=0．2％)设计暴雨过程蒸散发月日时(mm)禾多布马山高潭宝口923121.36.29.921.617.3151.37.61620.612.6181.36.26.414.915.9211.38.817.229.418.524241.22534.835.324.630.929.929.243.937.860.938.624.846.93390.96.97.56.112.3120.928.329.934.228.5150.925.642.739.875.4180.993.9137.612413.2210.985.390.88575.925240.851.547.449.238.531.139.870.342.197.761.143.247.361.545.991.120.513.315.813.1121.110.581.83.3151.17.48.47.610.9181.11.82.82.14.6211.10.200.3026241.2000032.1000062.1000092.10000122.10000152.10000182.100002120000日期降雨量(mm)表3各组水源划分及汇流参数表01-0405-0809-1213-1617-2021-2425-2801-0405-0809-1213-1617-2021-2425-283、要求根据已给设计暴雨资料、参数及做过的习题,自己编写程序，将流域作为整体进行次洪产流量、划分水源、直接径流汇流、地下径流汇流计算；绘出直接径流过程、地下径流过程、总的流量过程。单位线的应用实例如已知时段直接径流量和单位线，即可求得流域出口断面的流量过程。具体步骤是先将时段直接径流量/10乘单位线纵标所得的部分流量过程叠加，再加上前期洪水退水及基流，就得出口断面的总流量过程。计算公式：QG(i)=CG*QG(i-1)+(1-CG)*RG(i)*UQ(i)=QS(i)+QG(i)式中，U为单位转换系数。地下径流汇流采用出流系数法三、上交成果1、计算成果(包括表、图)2、计算程序及相应说明。3、个人认识与体会。四、注意用给定权重计算流域面平均雨量编程注意闰年天数366，非闰年天数365参数Kc自己优选，优选范围:0.90-1.30Kc优选原则：计算的2年资料的Kc应相同并使得2年内每年的年径流相对误差尽可能不超过5％提交报告内容基本任务基本资料计算公式计算结果（图、表）误差统计与分析附编写程序心得体会年份实测R(mm)计算R(mm)绝对误差(mm)相对误差(％)19881351.41321.4－30.0－2.219891591.01661.570.44.4日模计算成果表Kc=0.95次洪计算成果表