水文預(yù)報課程設(shè)計報告書

1、水文預(yù)報課程設(shè)計報告書一、設(shè)計目的1、培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想，理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。2、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)水文預(yù)報知識，分析和解決水文預(yù)報方案制作工程技術(shù)問題的能力。3、通過課程設(shè)計實踐，訓(xùn)練并提高學(xué)生分析問題解決問題的能力。二、設(shè)計內(nèi)容1、面雨量的計算；2、點(diǎn)繪流量過程，降雨過程；3、作退水曲線；4、做QRe關(guān)系線；5、計算實測徑流；6、畫降雨徑流相關(guān)圖；7、方案評定；8、產(chǎn)流計算；9、試算穩(wěn)定入滲率；10、畫RFc關(guān)系圖；11、驗證關(guān)系線的正確性；12、分析單位線；13、驗證單位線。三、設(shè)計流域基本資料亭水是上饒江的干流，源于湖南省汝城

2、縣廣山的東南麓，麟潭站以上集水面積為1067平方千米，干流河長約93千米，地貌屬于低山丘陵區(qū)，以低山分布較廣，相對高差多在500千米左右，最上游尚有部分原始森林，以松、衫、竹類為主，灌木次之。山澗盆地種植農(nóng)作物，植被總覆蓋面積占全流域的80%以上，土壤多為紅色沙壤土，間有亞黏土層。山坡殘積坡坡積一般厚度為12米，最厚約為45米，在山麓坡積層與基巖接觸面上，或河流下切至接觸部位時，常有泉水流出，涌水量較大每秒可達(dá)數(shù)升。本流域氣候溫濕，年降雨量在1700毫米左右，汛期為49月，降雨量占全年的73%左右，冬季有降雪，量很少。地下水位較高，且季節(jié)變幅小，因此，一般情況下，土壤含水量較大。洪水流量過程線

3、極不對稱，漲洪歷時僅數(shù)小時至十多小時，而退水歷時竟達(dá)十余日，洪水末端的底水明顯抬高，說明洪水期潛水、攘中流補(bǔ)給十分豐富。四、課程設(shè)計資料1、67701、73628號洪水的流量過程，相應(yīng)的時段雨量表2、67701、73628號洪水的前期日降雨量，日最大蒸發(fā)量資料3、八次洪水的退水過程4、部分降雨徑流特征值成果表5、其他洪水的分析成果表6、分形單位線表五、設(shè)計過程（一）、流域產(chǎn)流方案的編制1、給出了67年與73年的流量過程資料，資料基本以三小時為一個時段進(jìn)行劃分的，在后續(xù)的計算中，不滿三小時或超過三小時的時段按線性法插補(bǔ)出三小時的資料。2、面雨量的計算3、繪制流量過程線并在其上方繪制平均雨量過程圖

4、一 67701、73628號洪水降雨徑流過程圖4、根據(jù)八次的退水過程繪制標(biāo)準(zhǔn)退水曲線八次退水過程見附表一圖二 前后時段流量相關(guān)圖從前后時段流量相關(guān)圖可以看出，退水曲線-1能比較好的反映出所有次洪水的退水過程，所以選擇退水曲線-1作為標(biāo)準(zhǔn)退水曲線。5、計算Re并繪制QRe關(guān)系線根據(jù)公式 計算Re圖三 QRe曲線6、次洪徑流深計算根據(jù)公式R=i=1n-13.6QitA+Re末-Re初計算兩次洪水的次洪徑流深。Re初與Re末由流量Q根據(jù)QRe曲線查出相應(yīng)的Re值。A為流域面積；t為時段長，以3小時計。67701號洪水的次洪徑流深R=62.0973628號洪水的次洪徑流深R=81.41計算表見附表二7

5、、方案評定（1）流域蓄水量W0的計算67701號洪水的前期流域蓄水量W0根據(jù)三層蒸發(fā)模型求得，詳細(xì)計算過程見附表三。其計算結(jié)果W0=51.03，初始土壤含水量最大值a=54.54。73628號洪水的前期流域蓄水量W0根據(jù)三層蒸發(fā)模型求得，詳細(xì)計算過程見附表四。其計算結(jié)果W0=60.4，初始土壤含水量最大值a=65.5。 （2）誤差評定 用兩次洪水計算的W0與a計算出計算徑流深加到其他次降雨徑流關(guān)系資料中進(jìn)行誤差評定。實測*20%大于20毫米，以20毫米控制；實測*20%小于3毫米，以3毫米控制；其余以實測*20%控制。合格率=合格次數(shù)/總次數(shù)*%方案等級規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)合格率方案等級使用范圍85%甲等

6、可用于正式發(fā)布預(yù)報85%>70%乙等可用于正式發(fā)布預(yù)報70%<60%丙等可用于作參考性預(yù)報<60%只能用于作參考性預(yù)報評定結(jié)果見表五統(tǒng)計有35場洪水，其中有32場洪水滿足評定標(biāo)準(zhǔn)，合格率為91.34%。根據(jù)方案等級規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，本次產(chǎn)流方案設(shè)計等級為甲等，可用于正式發(fā)布預(yù)報。(二)、流域匯流方案的編制1、地面徑流和地下徑流（1）實際地下地面徑流的計算圖四 地下地面徑流分割利用標(biāo)準(zhǔn)退水曲線分割洪水，從起漲點(diǎn)到拐點(diǎn)連直線，用斜線分割法，線性內(nèi)插出地面流量Qs。則實測地面徑流為： Rs：由過程線上計算的徑流深，t：時段長。Rss：實際的地面徑流；Rgs：實際的地下徑流。計算得67701

7、號洪水的實際地面徑流Rs=47.94；73628號洪水的實際地面徑流Rs=52.85。（2）下滲能量fc的試算將兩次降雨試算的fc與在無蒸發(fā)的情況下所產(chǎn)生的徑流的最大值點(diǎn)繪到fcR關(guān)系圖上，繪出fc與R的關(guān)系線。圖五 fcR關(guān)系圖（3）理論計算的地下地面徑流及其評定計算的地面徑流與實際的地面徑流之差與實際的地面徑流之比小于20%，滿足精度要求。2、地下水匯流用馬斯京根法對地下徑流進(jìn)行計算，分析計算，由于包氣帶的調(diào)蓄作用，地下水出流過程滯后約24小時，計算時，需要將演算所得的地下徑流過程向后移24小時。地下水匯流時間按K=t=3小時，求得地下水流量演算公式：式中：Qg 1：時段初出流量；Qg 2

8、：時段末出流量：G：單位換算系數(shù)計算過程見表八3、地面徑流匯流方案的編制地面徑流采用經(jīng)驗單位線。本流域影響單位線變化的主要因素是凈雨強(qiáng)度的大小，降雨中心位置及計算時段內(nèi)降雨量的變化。經(jīng)過多次單位線分析，經(jīng)驗單位線分型如下：R>4mm P益權(quán)>0.5P全權(quán) II型 P益權(quán)<0.5P全權(quán) I型R <4mm III型R：為時段凈雨量，包括地面地下。經(jīng)判斷，確定67701號洪水選用II型單位線，73628號洪水選用I型單位線。（三）、校核預(yù)報及誤差評定要求對67701，73628兩次洪水進(jìn)行校核預(yù)報和誤差評定。評定標(biāo)準(zhǔn)如下：洪峰允許誤差：|Qm實-Qm預(yù)|Qm實*20%。洪水過

9、程允許誤差：|Qi實-Qi預(yù)|Qi實*30%洪峰滯時允許誤差應(yīng)小于漲洪歷時的30%，并以三小時或一個計算時段為下限。67701號洪水評定過程見附表五，73628號洪水評定過程見附表六。預(yù)測的洪水與實際的洪水的對比見圖六。圖六 預(yù)測實際對比圖評定結(jié)果：67701號洪水與73628號洪水的誤差均在允許范圍之內(nèi)，滿足精度要求。五、課程設(shè)計的總結(jié)與心得水文預(yù)報這門課程具有知識點(diǎn)繁多，系統(tǒng)性不是太強(qiáng)的特點(diǎn)，所以課程結(jié)束時，我還不能很好的將本門課程系統(tǒng)的理解，通過本次課程設(shè)計，我最大的收獲是能夠從全局系統(tǒng)的了解本門課，將以前所學(xué)的零碎的知識點(diǎn)串接起來，對此門學(xué)科有了大致的認(rèn)識。本次的課程設(shè)計，我遇到的最大的困難就是單位線的推流，在上課的時候很認(rèn)真的聽了單位線這一塊的知識，并做了筆記，而且在課后也照書嘗試著做了一下，但在這次設(shè)計中還是沒有辦法很準(zhǔn)確很順利的算下來。資料當(dāng)中給出的單位線是以三個小時為一個時段劃分的，而洪水流量過程不是嚴(yán)格按照三小時為一個時段劃分的，并且洪水的洪峰流量不在三小時的整時段上。在單位線計算時，要求洪峰所在的時刻必須在時段分割點(diǎn)上，而這兩次洪水的洪峰時