水文预报重点总结(河海)

1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.产流方式论证:综合性分析表层土质结构疏松、不易超渗密实、易超渗缺水量小、易蓄满大、不易蓄满地下径流比例大比例小产流与降雨特征关系与降雨量关系密切与降雨强度关系密切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：分类对比分析内容蓄满产流超渗产流定量多年平均降雨量1000mm400mm多年平均径流系数0.40.2定性流量过程线不对称系数大小降雨强度小大影响产流因素初始土湿和降雨量初始土湿和降雨强度综合性分析表层土质结构疏松、不易超渗密实、易超渗缺水量小、易蓄满大、不易蓄满地下径流比例大比例小产流与降雨特征关系与降雨量关系密切与降雨强度关系密切0()RPEWMW:,0;sgifRifR:0sgifRR24.蒸发关系概化：流域蒸散发有：土壤蒸发ES(影响最大)、植物散发EPL、水面蒸发EW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ES=ES(气象条件，供水条件，植被)植被覆盖低，时间变化对蒸发影响小5.一层、三层蒸发模型：一层蒸发模式：ES=ES(EP，W)假设W不变最简单的线性关系最简单的线性关系α∣W=Wm=1三层蒸发模式：上土层（EU,WU,WUM）蒸发量：EU=EP下土层（EL,WL,WLM）蒸发量：EL=EP.WL/WLM深土层（ED,WD,WDM）蒸发量：ED=C.EP土壤蒸发量：E=EU+EL+ED(同时刻相加）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.6.K值的确定：KC（蒸散发折算系数：EP＝KC*E0）：反映水面与陆面蒸发的差异K1；反映水面与陆面所在地理位置差异K2；E0如是器皿蒸发量，反映器皿与水面差异K3。其中：E601orφ80cm蒸发皿：K1*K3≈1；K2：主要反映高程的影响。ES=ES(气象条件，供水条件，植被，土壤特征，地貌特征)土壤特征，地貌特征随时间变化不大ES=ES(气象条件，供水条件)水面或蒸发器皿蒸发量E0ES=ES(E0,W)供水充分：ES=EpEP=f(气象因素)=f(E0)ES=ES(EP,W)流域实际蒸发大蒸发能力大线性：E=αEpα=f(W)α=βW1mWpmWEEW3图2-721210.1100KKZZ7.实测径流分析：根据一场实测的流域出口断面的流量过程，计算相应的径流深、地面径流深、地下径流深。实测流量过程线往往是由若干次暴雨所形成的洪水径流组成。为了研究暴雨与洪水之间的关系，必须对流量过程线加以分割(次洪划分)；由于不同水源水流运动规律不同，要把本次洪水径流分为地面径流、地下径流(径流分割)。8.退水曲线：流域出口断面的流量过程是由不同水源的径流成分组成，并因其运动路径和受流域调蓄作用不同，使出口断面流量过程特征上互有差异。地面径流：运动速度快、流程短、受到调蓄作用小；形成流量过程陡涨陡落，涨洪和洪峰附近流量过程主体部分。地下径流：运动速度慢、流程长、受到调蓄作用大、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。壤中流：（1）直接径流(地面径流)：地面径流、快速壤中流（2）地下径流：慢速壤中流、地下径流退水曲线指数方程退水I=0，则，从0～t积分地下水退水方程K的物理意义：1）泄完蓄水量Wt所需的时间；2）平均汇集时间把地下水退水方程写成递推形式：11KttQeQ令：1KCe则1/lnKCC:流量消退系数，反映退水速率快慢。(C1)C的推求方法：最小二乘法(LSM)、相邻时段流量关系图、组合退水曲线退水曲线制作：1）点绘各场次洪水的退水过程在半对数纸上(比例一样)；2）用透明的半对数纸，沿时间轴左右平移，把原半对数纸上的退水曲线逐条绘于透明纸上，使它们的尾部重合；3）作光滑的下包线，即为流域地下水退水曲线。4）组合退水曲线常与Qt=f(Qm,t)退水曲线结合使用。9.Kg的确定：Kg：地下径流的出流系数10.径流分割：斜线法（最常用）Keypoints：寻找直接径流终止点BB点确定：1)退水曲线法：使退水曲线与流量过程线退水尾部重合，而流量过程与退水曲线的分叉点即视为直接径流终止点；2)经验法：关系稳定，经验法效果较好；关系不稳定，经验法误差较大。QdtdWQKWQKdtdQ1KtteQQ0tQQdtKdQQt0110QIdtdWQKW4斜线法步骤：1)找到B点；2)从起涨点Ａ到地面径流终止点Ｂ绘制直线AB；3)AB线以上为地面径流，以下为地下径流。11.降雨径流相关图概念、特征及影响因素：概念：反映降雨P、产流量R及其影响因子（如前期影响雨量Pa、降雨历时T、季节）之间的多变量相关图。特征：1)曲线簇在450直线上方(why?)；Pa越大，越靠近450直线。2)转折点：以上为450直线，以下为下凹的曲线。3)Pa直线段之间水平间距相等。代表性：相关图（经验性），要求足够数量和充分代表性的观测资料。1)洪水量级代表性：大、中、小；2)洪水发生季节代表性：主汛期、非主汛期；3)雨型代表性：锋面雨、台风雨、雷雨等；4)前期条件代表性：连续降雨、连续干旱等。主要影响因素：前期影响雨量Pa、季节M、降雨历时T、雨量、暴雨中心位置等。12.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。Wmm:流域蓄水容量的最大值；b:反映流域蓄水容量分布的不均匀性0(1)mmWmmWdW则1mmmWWb1(1)bmmmWW513.水源划分:（1）二水源划分：稳渗法划分直接径流和地下径流；（2）三水源划分：水箱模型划分地面径流、壤中流和地下径流。1）二水源划分(直接径流＋地下径流)1.基本原理：方法前提:(1)超渗产流只有地面径流，水源划分主要针对蓄满产流；(2)蓄满后的下渗率达到稳定（fc：稳定入渗率）；(3)蓄满后的稳定下渗率不随空间变化。全流域蓄满前：1）PEfC，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。2）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。全流域蓄满后：rg=fC，rs=PE-fC2.计算公式：CfiiiiiiiPEFCPEFCrRGrPEC(f)iiiiiPEFCrRSPEPE图2-25水源划分过程示意图(二)三水源划分1.基本原理：（1）退水过程，明显3段：A-B：RS退水、B-C：RI退水、C以下：RG退水。（2）FSFD:自由水聚积，横向流动－RI2.基本方程：R+SSM:RSRSSM，RIKISM，RGKGSMR+S=SM:0RS，()RIKIRS，()RGKGRS3.自由水蓄量分布：1(1)EXmmSS，1mmmSSEX4.水箱模型划分水源：初始自由水蓄量分布与计算：110(1)(1)AUEXmmmmAUSdsSSS，1111/[1(1)]EXmmmSFRFRAUSSPE+AUSmm:111[./(1)]EXmmmmPEAURSFRPESFRFRSSSPE+AU=Smm:11(./)mRSFRPESFRFRS6本时段的自由水蓄量为：11./()/SSFRFRRRSFR相应的壤中流和地下径流为：RIKISFRRGKGSFR本时段末(下一时段初)自由水蓄量为：1(1)SSKIKG14.Wm的分析确定：气候参数，代表流域内气候的干旱程度和影响土壤水分变化的土层深度，不是很灵敏。WM不能取得过小，以免计算中W出现负值。WM确定原则：值尽可能小，但无雨期蒸发消耗不会使土壤含水量出现负值[0,)[0,)maxminttttWMWW选择前期特干旱(土壤含水量很小，可忽略W初=0)，一场降雨引起大洪水(雨末蓄满W末=WM)的资料：末初WMWWPER14.混合产流：蓄满产流模式＋超渗产流模式1)较湿润地区，久旱后遇雨强很大的暴雨，会发生超渗产流。2)较干旱地区，发生较长期连绵的低强度降雨后，也会发生蓄满产流。3)一场降雨，前期是超渗，后期是蓄满。面积比例法、垂向混合法。第3章：流域汇流预报1.流域汇流:是研究流域上地表径流、壤中流和地下径流如何汇集为出口断面流量过程。流域汇流分阶段：坡地汇流、河网汇流。在坡地汇流，不同水源由于调蓄作用不同汇流速度相差很大。地下径流取决于坡地汇流阶段，地表径流主要取决于河网汇流阶段。2.影响R~I的因素:1)气候因素：i(雨强)、P（降雨）的空间分布;2)地形因素：坡度大、流域形状;3)下垫面结构：沟网密度。3.单位线的定义及基本假定：1）定义：在给定流域上，单位时段内时空均匀分布的单位地面(直接)净雨量，在流域出口断面形成的地面(直接)流量过程线称为单位线，记为UH(unithydrograph)，表示为q～t。根据定义得:3.610qtmmF式中，q－单位线纵高，m3／s；Ｆ－流域面积，km2;Δt－时段，h。2）假定（净雨时段不是只有一个,单位时段内地面净雨也不一定正好是10mm）倍比假定：如单位时段地面净雨量是n个单位，则所形成过程线的流量为单位线流量的n倍，其历时仍与单位线的历时相同；叠加假定：如地面净雨历时是m个时段，则各时段地面净雨所形成的径流过程线之间互不干扰，出口断面的流量等于各时段净雨量所形成的流量之和。4.单位线基本原理：单位线的三要素：1）洪峰流量qp2）洪峰滞时Tp3）底宽TTP的确定：1)从单位净雨形心到单位线洪峰的时距；2)从单位净雨开始时刻到单位线洪峰的时距。5.单位线是一个线性系统。线性系统的三个特性：6.单位线推求中的问题及修正：问题：1.Q-t不是单峰、退水呈锯齿形；2.出现纵坐标负值的不合理结果。修正：（1）取波动的平均线；（2）平均线光滑；（3）单位线仍是一个单位。波动原因：误差的累积。77.单位线的优缺点：优点：精度较高，能反映流域实际情况缺点：缺乏物理基础，难以综合，无