水文预报课程设计说明书自动保存的3.docVIP

水文预报课程设计计算说明书 学院：三峡大学水利与环境学院 专业：水文与水资源工程 指导老师：刘冀老师 班级学号：2011150209 姓名：杨芝辰 2014年01月14日 一、设计目的 1、流域水文模型的用途：洪水预报方案是现代实时洪水预报调度系统的核心部分，是提高预报精度和增长预见期的关键技术。对水资源可持续利用：流域水文模型是水资源评价、开发、利用和管理的理论基础。对水环境和生态系统保护：流域水文模型是构建面污染模型和生态评价模型的主要平台。流域水文模型还是分析研究气候变化和人类活动对洪水、水资源和水环境影响的有效工具。本次课程设计的目的是通过一个具体的降雨～径流预报方案的制作，使学生了解生产单位对预报任务的要求。 2、通过课程设计，要求掌握如下内容： 流域综合退水曲线、地下水退水曲线的制作以及次洪分割方法； 熟悉降雨～径流相关图编制的完整过程； 新安江两水源模型结构及产流参数率定方法； 流域经验单位线的推求方法； 洪水预报方案精度评定方法； 利用预报方案进行实时洪水预报方法； 利用马斯京根分段连续演算法进行长河段洪水演进预报。 二、设计基本资料 某流域集水面积为XX km2（具体数值见给定数据），干流河长约273 km，地貌属于低山丘陵区，以低山分布较广，相对高差多在500 km左右，最上游尚有部分原始森林，以松、衫、竹类为主，灌木次之。山涧盆地种植农作物，植被总覆盖面积占全流域的80%以上，土壤多为红色沙壤土，间有亚黏土层。山坡残积坡坡积一般厚度为1~2米，最厚约为4~5米，在山麓坡积层与基岩接触面上，或河流下切至接触部位时，常有泉水流出，涌水量较大每秒可达数升。 本流域气候温湿，年降雨量在1700毫米左右，汛期为4~9月，降雨量占全年的73%左右，冬季有降雪，量很少。 地下水位较高，且季节变幅小，因此，一般情况下，土壤含水量较大。洪水流量过程线极不对称，涨洪历时仅数小时至十多小时，而退水历时竟达十余日，洪水末端的底水明显抬高，说明洪水期潜水、壤中流补给十分丰富。说明本流域以蓄满产流为主。 根据流域的自然地理情况和气候条件，以及洪水流量过程线的分析，可知流域产流规律符合湿润地区的蓄满产流特征。采用降雨径流相关图制作蓄满产流方案，用二层蒸发模型计算蒸发，水源划分暂考虑为两水源。 三、课程设计资料 一场历史洪水的流量过程，相应的流域平均时段雨量（时段长为3h） 洪水起涨前的若干日降雨量，日蒸散发能力资料（历史洪水与实时预报洪水） XX场洪水的退水过程 部分场次洪水降雨、径流特征值成果表 干流河段的马斯京根参数及分段数（3段） 产流方案的编制 次径流深的计算 制作地下水退水曲线并计算地下水消退系数Cg。由给定的多场洪水的退水数据，每场洪水相同流量数值即为退水段，从数据中摘取出来进行绘图，采用最小二乘法公式计算。数据（表一）及退水曲线图（图1）如下： 表一 地下水退水数据 退水过程 24.8 21.1 17.9 15.3 13 11.1 9.4 8 6.8 5.8 4.9 4.2 3.6 3 2.6 2.2 1.9 1.6 1.4 1.2 1 图1 地下水退水过程曲线 （式一） （2）制作流域平均退水曲线并计算流域平均Cg。多场洪水计算退水平均值即可绘图，如图2，同理应用式一即可算出流域平均Cg。 图2 流域平均退水曲线 （3）制作蓄泄关系曲线。假定一个始退流量值Q0=500，已知2）中得到的流域平均Cg值，由式二即可求出相邻时段流量，并由式三计算各流量对应的R0值，如表二所示，即可绘出Q0-R0关系图（图3） （式二） 表二 Q0 47.62 57.06 68.37 81.92 98.17 117.63 140.95 168.90 202.39 242.52 290.60 348.22 417.27 500.00 R0 1.90 2.29 2.76 3.32 3.99 4.80 5.77 6.93 8.32 9.98 11.97 14.36 17.22 20.66 （式三） （4）次洪分割及次洪径流深的计算。由给定的降雨及流量过程即可绘出降雨流量过程曲线图（图四），已知可采用下述式四确定地面径流终止点B，式中N为洪峰至B点的时距，单位为日，可以为小数；F为流域面积，km2 （式四） 得到，可以在图中确定B点，径流分割如图4所示。 图4 降雨流量过程曲线 2、流域蓄水量W0的计算。由公式五以及给定的已知的5日前Pa=60计算每日的流域初始蓄水量，表格如下（表三）。 （式五） 其中，Pa为第t日降雨，Pa,t为第t日流域初始蓄