習(xí)題水文預(yù)報(bào)

1、第九章 水文預(yù)報(bào)學(xué)習(xí)本章的意義和內(nèi)容：本章研究水文現(xiàn)象的客觀規(guī)律，利用現(xiàn)時(shí)已經(jīng)掌握的水文、氣象資料，預(yù)報(bào)水文要素未來變化過程。在防汛工作中，及時(shí)準(zhǔn)確的水文預(yù)報(bào)，是防汛抗洪指揮決策的重要科學(xué)依據(jù)；在水能、水資源的合理調(diào)度、開發(fā)利用和保護(hù)以及航運(yùn)等工作中，都需要有水文預(yù)報(bào)作指導(dǎo)。本章習(xí)題內(nèi)容主要涉及：短期洪水預(yù)報(bào)；枯水預(yù)報(bào)；施工水文預(yù)報(bào)；水文實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)方法。一、 概念題（一） 填空題1.附加比降是洪水波的主要特征之一,穩(wěn)定流時(shí), _；漲洪時(shí), _ ；落洪時(shí)，_。2. 洪水波在傳播過程中不斷發(fā)生形變，洪水波變形有兩種形態(tài), 即_和_。3.對同一河段而言,大洪水的傳播時(shí)間較_，小洪水的傳播時(shí)間較 _。4

2、.一般而言，合成流量法的預(yù)見期取決于上游各站中傳播時(shí)間_的一個(gè)。5.相應(yīng)水位是指_；同時(shí)水位是指_。6.示儲流量是指_。7.馬斯京根流量演算法中的兩個(gè)參數(shù)分別是_, _。8.河段相應(yīng)水位(流量)預(yù)報(bào)的預(yù)見期為_。9.當(dāng)實(shí)際河長L大于特征河長l時(shí),該河段的槽蓄曲線形狀為_。10.水文預(yù)報(bào)按預(yù)見期分類,可分為_和_。11.相應(yīng)水位是河段上、下游站某一洪水波上_。12.設(shè)河段t時(shí)刻上斷面的洪水流量Q上,t,它在下斷面的相應(yīng)流量Q下,t+。展開量為QL,區(qū)間入流為q,則相應(yīng)流量法的基本方程為 Q下,t+=_。13.某河段1989年8月12日發(fā)生一次洪水，12日15時(shí)上游站洪峰水位為 137.21m,此

3、時(shí)的下游站水位為69.78m，13日8時(shí)該次洪水在下游站的洪峰水位為71.43m,故該次洪水的上、下游相應(yīng)水位,傳播時(shí)間,下游站同時(shí)水位分別為_, _, _, _。14.設(shè)Q上1,t、Q上2,t、Q上3,t為上游干支流站在t時(shí)的洪水流量,它們到下游站的傳播時(shí)間分別為、2、3 ,則下游站t+1時(shí)流量Q下,t+1,相應(yīng)的上游合成流量為_。15.馬斯京根的槽蓄方程為S=_, 其中、分別表示_, _, _, _,_。16.馬斯京根法用于洪水預(yù)報(bào)時(shí),僅就該法而論,其預(yù)見期一般為_,該法經(jīng)處理后,其預(yù)見期最長為_。17.地下蓄水量S與相應(yīng)的出流量Q的關(guān)系,一般可表示為_，其中系數(shù)K稱_。18.冰情預(yù)報(bào)的項(xiàng)

4、目,主要包括_, _和_。19.實(shí)時(shí)洪水預(yù)報(bào)是指_。20.在有支流河段的流量演算中常采用的兩種演算方式，它們分別是_和_。21.洪水預(yù)報(bào)誤差的指標(biāo)有三種，它們分別是_，_和_。22、在利用卡爾曼濾波方法進(jìn)行洪水實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)時(shí)，需將洪水預(yù)報(bào)模型轉(zhuǎn)化為能利用卡爾曼濾波方法的兩個(gè)基本方程，這兩個(gè)基本方程分別是_和_。（二） 選擇題1.水文預(yù)報(bào)方案的評定和檢驗(yàn)，是 。a、采用制定預(yù)報(bào)方案時(shí)的全部實(shí)測資料進(jìn)行b、采用作業(yè)預(yù)報(bào)過程中的實(shí)測資料進(jìn)行c、用以上兩種資料進(jìn)行d、用制定預(yù)報(bào)方案中使用的資料來進(jìn)行評定，而用沒有參加方案編制的預(yù)留資料進(jìn)行檢驗(yàn)。2. 洪水預(yù)報(bào)的預(yù)見期是 。a、洪峰出現(xiàn)的時(shí)間b、洪水從開始到

5、終止的時(shí)間c、從發(fā)布預(yù)報(bào)時(shí)刻到預(yù)報(bào)洪水要素出現(xiàn)時(shí)刻所隔的時(shí)間d、從收到報(bào)汛站資料開始到預(yù)報(bào)的洪水要素出現(xiàn)所隔的時(shí)間3.洪水波的波速是洪水波上 。a、某一斷面的平均流速b、某一位相點(diǎn)的運(yùn)動速度c、某一水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動速度d、最大斷面平均流速4.對于一定的河段，附加比降影響洪水波變形，就洪峰而言，下述哪種說法是對的 。a、附加比降愈大，洪水波變形愈大，傳播時(shí)間愈短b、附加比降愈大，洪水波變形愈大，傳播時(shí)間愈長c、附加比降愈大，洪水波變形愈大，對時(shí)間沒什么影響d、附加比降愈大，洪水波變形愈小，對時(shí)間沒什么影響5.引起河槽洪水波變形的原因是 。 a、附加比降 b、區(qū)間徑流 c、河網(wǎng)調(diào)蓄及斷面沖淤 d、以上

6、因素都有影響6.附加比降是洪水波主要特征之一，在漲洪時(shí) 。a、=0 b、>0c、<0 d、與沒有關(guān)系7.利用相應(yīng)水位法作預(yù)報(bào)方案，加入下游站同時(shí)水位作參數(shù)的目的主要是 。a、考慮洪水到來前的底水作用b、考慮上游降雨的影響c、考慮水面比降和底水的作用d、考慮河道坡降的作用8.由上斷面洪峰水位預(yù)報(bào)下斷面洪峰水位的相應(yīng)水位法，其預(yù)見期為兩斷面間的 。 a、洪水上漲歷時(shí) b、洪水傳播時(shí)間 c、整個(gè)洪水歷時(shí) d、洪水退落歷時(shí)9.用馬斯京根法作洪水預(yù)報(bào)，當(dāng)計(jì)算時(shí)段=（，為該法的兩個(gè)參數(shù)）時(shí)預(yù)見期為 。a、 b、 c、零 d、+10.馬斯京根流量演算方程中的系數(shù) 。a、大于零 b、小于零 c、等

7、于零 d、三種情況都可能存在11.馬斯京根法中的值，從理論上說，應(yīng) 。a、隨流量的增大而增大b、隨流量的增大而減小c、不隨流量變化d、隨水位的抬高而增大12. 馬斯京根法從理論上說是沒有預(yù)見期的，若要使之有預(yù)見期，計(jì)算時(shí)段應(yīng)取為 ，使馬斯京根流量演算公式中系數(shù)等于零。a、 b、c、 d、13.在有支流匯入的河段，采用合成流量法預(yù)報(bào)下游站時(shí)刻的流量，它的計(jì)算表達(dá)式（設(shè)為上游第個(gè)站的流量，為上游第個(gè)站到下游站的洪水傳播時(shí)間）為 。a、= b、= c、= d、= 14.河段漲洪時(shí)，同時(shí)刻上游站洪峰流量與下游站洪峰流量（假設(shè)無區(qū)間入流）的關(guān)系是 。 a、> b、= c、< d、不能肯定15

8、.河段落洪時(shí)，同時(shí)刻上游站洪峰流量與下游站洪峰流量（假設(shè)無區(qū)間入流）的關(guān)系是 。 a、> b、= c、< d、不能肯定16.枯水徑流變化相當(dāng)穩(wěn)定，是因?yàn)樗饕獊碓从?a、地表徑流 b、地下潛水c、河網(wǎng)蓄水 d、融雪徑流17. 當(dāng)特征河長 l小于計(jì)算河長 L且權(quán)重系數(shù) x 為 0<x<0.5時(shí),則上下斷面河段的最大蓄水量將與下斷面最大流量 。a、同時(shí)發(fā)生 b、先前發(fā)生c、遲后發(fā)生 d、在出現(xiàn)時(shí)間上，沒有規(guī)律18. 在作徑流預(yù)報(bào)過程中，為了考慮前期雨量的影響，常采用 。a、徑流模數(shù)指標(biāo) b、徑流模比系數(shù)指標(biāo)c、降雨量指標(biāo) d、土壤含水量指標(biāo)（三） 判斷題1. 枯水預(yù)報(bào)中的退

9、水曲線法與前后期徑流量相關(guān)法，預(yù)報(bào)的流量值是有差別的，預(yù)見期越長其差別越明顯。 2. 施工改造后的河道流量演算中的馬斯京根參數(shù)x值與河道天然情況相同，不必以實(shí)測資料分析得到。 3. 施工改造后的河道流量演算中的馬斯京根參數(shù)k值與河道天然情況相同，可以不必重新分析得到。 4. 施工截流期河道流量預(yù)報(bào)，可以采用天然河道情況下枯水預(yù)報(bào)模型。 5.采用濾波方法進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，必須首先將水文預(yù)報(bào)模型改造成系統(tǒng)狀態(tài)方程和系統(tǒng)觀測方程。 6.采用遞推最小二乘算法進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，必須首先將水文預(yù)報(bào)模型改造成“顯式” 模型結(jié)構(gòu)。 7.采用遞推最小二乘算法進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，必須認(rèn)真選取遞推算法的初值Q(0)和P(0)。

10、8.采用衰減記憶遞推最小二乘算法進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，遺忘因子（01取值越大，算法對過去數(shù)據(jù)的作用遺忘得越快。 （四） 問答題1. 水文預(yù)報(bào)方案與作業(yè)預(yù)報(bào)有何區(qū)別和聯(lián)系？2. 河道洪水波變形的內(nèi)因和外因各是什么？3. 以下游同時(shí)水位為參數(shù)的相應(yīng)水位預(yù)報(bào)法適用于何種河段情況？為什么？4. 在流域匯流方案制作時(shí)，應(yīng)如何考慮流域上降雨情況的不均勻性問題？ 5. 我國一般采用哪兩種指標(biāo)評價(jià)水文預(yù)報(bào)方案的好壞？6. 利用相應(yīng)水位法作預(yù)報(bào)方案，加入下游站同時(shí)水位作參數(shù)的目的是什么？這種方案如何制作？7何謂流域水文概念性模型？確定性水文模型中的集總式模型和分散式模型有何區(qū)別？二、 計(jì)算題從水文年年鑒中摘錄某河段上、

11、下游站相應(yīng)的洪水水位及峰現(xiàn)時(shí)間如表1-9-1所示。試推求各次洪峰的傳播時(shí)間和用相應(yīng)水位法編制下游水位預(yù)報(bào)方案。表1-9-1某河段上、下游站相應(yīng)洪水水位及峰現(xiàn)時(shí)間:分:分2某河段上、下游站洪水預(yù)報(bào)方案如圖1-9-1 (a)、(b)所示。當(dāng)已知該河段7月3日5時(shí)20分上游站洪峰水位為25m時(shí)，預(yù)報(bào)下游站出現(xiàn)的洪峰水位及時(shí)間。(h)Z下,t+Z上,tZ上,t (a)(b)圖1-9-1 某河段上、下游站洪水相應(yīng)水位相關(guān)圖(a)及洪峰傳播時(shí)間相關(guān)圖(b)3已知某河段上、下游站洪水相應(yīng)水位及洪峰傳播時(shí)間相關(guān)圖如圖1-9-2所示。當(dāng)已知該河段6月13日15時(shí)10分上游站洪峰水位為145m時(shí)，預(yù)報(bào)下游站出現(xiàn)的

12、洪峰水位及時(shí)間。圖1-9-2 某河段上、下游站相應(yīng)洪水水位及洪峰傳播時(shí)間相關(guān)圖4已知某河段以下游站同時(shí)水位為參數(shù)的水位及傳播時(shí)間關(guān)系曲線，如圖1-9-3所示。當(dāng)已知該河段5月10日10時(shí)30分，上游站洪峰水位為158m，下游站水位為125m時(shí)。預(yù)報(bào)下游站出現(xiàn)的洪峰水位及時(shí)間。圖1-9-3 以下游站同時(shí)水位為參數(shù)的相應(yīng)水位及傳播時(shí)間關(guān)系曲線圖5已知長江萬縣水文站宜昌水文站河段以Q上為參數(shù)的水位預(yù)報(bào)方案，如圖1-9-4所示。當(dāng)已知該河段8月2日8時(shí)0分，上游站流量漲差水位Q上=100m3/s，下游站水位為50m時(shí)。預(yù)報(bào)下游站出現(xiàn)的水位及時(shí)間。圖1-9-4 長江萬縣水文站宜昌水文站河段以Q上為參數(shù)的

13、水位預(yù)報(bào)方案6已知長江萬縣水文站宜昌水文站河段以Q上為參數(shù)的水位預(yù)報(bào)方案，如圖1-9-5所示。當(dāng)已知該河段8月9日13:0時(shí)，上游站流量漲差水位Q上=-50m3/s，下游站水位為50m時(shí)。預(yù)報(bào)下游站出現(xiàn)的水位及時(shí)間。圖1-9-5 宜昌站上、下游站作業(yè)預(yù)報(bào)過程圖7根據(jù)某河段一次實(shí)測洪水資料，如表1-9-2所示,采用試算法確定馬斯京根槽蓄曲線方程參數(shù)x、K值。（提示 ：將河段入流總量與出流總量差值作為區(qū)間入流總量,按入流過程的比值分配到各時(shí)段中去。）表1-9-2 某河段一次實(shí)測洪水過程時(shí)間（月.日.時(shí)）7. 1. 147. 2. 87. 3. 27. 3. 207. 4. 147. 5. 8Q上(

14、m3/s)199002430038800500005380050800Q下(m3/s)2370027000378004840051900時(shí)間（月.日.時(shí)）7. 6. 27. 6. 207. 7. 147. 8. 87. 9. 27. 9. 20Q上(m3/s)4340035100269002240019600Q下(m3/s)4960043000356002930024200213008某河段流量演算采用馬斯京根方法，計(jì)算時(shí)段t=18h, 馬斯京根槽蓄曲線方程參數(shù)x=0.15；K=18h。試推求馬斯京根流量演算公式中系數(shù)，C0、C1和C2。9根據(jù)某河段一次實(shí)測洪水資料，如表1-9-3所示,采用馬

15、斯京根方法進(jìn)行流量演算。馬斯京根流量演算公式中系數(shù)分別為、和。表1-9-3 某河段一次實(shí)測洪水過程時(shí)間（月.日.時(shí)）7. 1. 147. 2. 87. 3. 27. 3. 207. 4. 147. 5. 87. 6. 2Q上(m3/s)19900243003880050000538005080043400Q下(m3/s)2280010從某河多次實(shí)測洪水中選出一次具有代表性的洪水，其上、下游站的實(shí)測記錄如表1-9-4，區(qū)間入流不大，在上游站稍下的地方有一小支流，其入流過程按水量平衡原理及匯流原理近似求得，列于表1-9-4中。推求馬斯京根槽蓄方程參數(shù)、。表1-9-4 某河一次實(shí)測洪水過程時(shí) 間流

16、量 (m3/s)月日時(shí)上游站（）下游站（）區(qū) 間（）7107575071123708037720162044073721222101680110730229021507373121830228037740122016800741283012707506108807512480680760390550761233045077030040077122603407802302907812200250790180220791216020011某河段流量演算采用馬斯京根方法，計(jì)算時(shí)段t=12h, 馬斯京根槽蓄曲線方程參數(shù)x=0.0273；=12h。試推求馬斯京根流量演算公式中系數(shù)C0、C1和C2。12根

17、據(jù)某河段一次實(shí)測洪水資料，如表1-9-5所示,8月10日12時(shí)下游站流量為250 m3/s，試采用馬斯京根法預(yù)報(bào)下游站的洪水流量過程。馬斯京根流量演算公式中系數(shù)分別為；和。表1-9-5 某河段一次實(shí)測洪水過程時(shí) 間上游站流量 (m3/s)月日時(shí)81012250811031081112500812015608121216808130136081312109013已知某河段上斷面測得的一次洪水過程如表1-9-6，該次洪水開始時(shí)（12h）下斷面流量300,并由已往的實(shí)測資料分析求得該河段馬斯京根法流量演算參數(shù)，試列出馬斯京根法流量演算方程，并計(jì)算出24h、36h、48h下斷面的出流量。表1-9-6

18、某河段上斷面測得的一次洪水過程時(shí)間（）122436486082849610830042080065060058053049044030014某河段AB，在上斷面處稍下有一條小的支流，已求得該河段馬斯京根法流量演算參數(shù)，及，?，F(xiàn)在斷面測得一次洪水過程，并知相應(yīng)區(qū)間入流過程，列于表1-9-7，同時(shí)還知道下游站1日12時(shí)的流量為，試推求下斷面處日的出流過程。表1-9-7 某河段一次洪水上斷面和區(qū)間入流過程時(shí)間（日.時(shí)）(m3/s)(m3/s)1.1220002. 030015012500803.0150020 121800015某河段馬斯京根法流量演算的參數(shù)，已知上游站入流過程和下游站起始的流量如表

19、1-9-8，試列表計(jì)算下游站出流過程。表1-9-8 某河段一次洪水上斷面和區(qū)間入流過程時(shí)間（h）上游站流量(m3/s)下游站流量(m3/s)0101033069091501213015100186016已知某站地下水的退水曲線如表1-9-9，推求退水曲線方程中間的平均值。表1-9-9某站地下水的退水曲線時(shí)間01234565.04.14.13.83.43.12.817已知某站地下水的退水曲線方程中=0.114，當(dāng)11月10日的流量為10.0，用退水曲線方程推求11月15日、20日的流量。18已知某站地下水的退水曲線如表1-9-10，推求前后期流量相關(guān)系數(shù)的平均值，寫出前后期流量相關(guān)方程。表1-9-10某站地下水的退水曲線時(shí)間