水文預(yù)報(bào)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、河海大學(xué)文天學(xué)院水文預(yù)報(bào)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 指導(dǎo)老師： 專業(yè)班級(jí)： 學(xué)號(hào)姓名： 年 月 日目 錄第一章 基本任務(wù)3第二章 基本資料41、流域概況42、基本資料53、計(jì)算參數(shù)5第三章 計(jì)算公式61、蒸散發(fā)計(jì)算62、產(chǎn)流量計(jì)算63、水源劃分74、匯流計(jì)算7第四章 基本數(shù)據(jù)8第五章 結(jié)果評(píng)定及分析11第六章 計(jì)算程序及說(shuō)明12第七章 總結(jié)和心得23 第一章 基本任務(wù)任務(wù)一：編寫(xiě)新安江模型，包括兩種時(shí)間尺度：日模型（24h）、次洪模型（1h）；（1）進(jìn)行日模型產(chǎn)流量計(jì)算；（2）比較計(jì)算年徑流與實(shí)測(cè)年徑流；（3）通過(guò)誤差分析，優(yōu)選蒸發(fā)折算系數(shù)Kc；（4）8994年的歷時(shí)數(shù)據(jù)作為率定參數(shù)，9596年的數(shù)據(jù)作為模

2、型檢驗(yàn)。任務(wù)二： 根據(jù)已給的呈村流域資料，利用編制的新安江模型進(jìn)行日徑流模擬與次洪過(guò)程模擬，率定新安江模型參數(shù)。任務(wù)三：分析日模型與次洪模型模擬結(jié)果，精度評(píng)定時(shí)，日模型采用徑流深相對(duì)誤差與確定性系數(shù)，次洪模型采用徑流深相對(duì)誤差、洪峰相對(duì)誤差、峰現(xiàn)時(shí)差與確定性系數(shù)。任務(wù)四： 提交課設(shè)報(bào)告第二章 基本資料1、流域概況 呈村流域控制面積為290 km2，地勢(shì)南高北低，相對(duì)高差較大，平均海拔高程583m ，流域河道平均坡度為0.95% ，最大匯流路徑長(zhǎng)度為36 km 。流域內(nèi)植被良好，雨量充沛，多年平均降雨量約為2100 mm ，流域降水在年內(nèi)年際分配極不均勻，為典型的濕潤(rùn)流域。該流域植被類型主要包括

3、常綠針葉林、落葉闊葉林、混合林、森林地林地草原、牧草地與作物地，土壤類型主要為黏壤土。圖2-1 該流域水文站分布圖2、基本資料（1）計(jì)算流域面積為290平方千米 （2）流域內(nèi)有十個(gè)雨量站，權(quán)重分別為0.12、0.11、0.11、0,13、0.05、 0.07、0.12、0.09、0.09、0、13 （3）資料文件名：呈村流域資料.xls，數(shù)據(jù)格式為：T(i) Q(i) E(i) P1(i) P2(i) P3(i) P4(i) P5(i) P6(i) P7(i) P8(i) P9(i) P10(i)3、計(jì)算參數(shù) 計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表2-1。 計(jì)算年份 參數(shù) 初始張力水蓄量19891994WMWUMWLM

4、WDMWWUWLWD120206040110104030BCIMEX0.30.180.011.5第三章 計(jì)算公式1、蒸散發(fā)計(jì)算根據(jù)流域特點(diǎn)，蒸散發(fā)計(jì)算采用的是三層蒸散發(fā)計(jì)算模式。三層蒸發(fā)模式的具體計(jì)算如下：1)當(dāng)WU+PEP, EU=Ep,EL=0,ED=0;2)當(dāng)WU+PEP, WLCWLM, EU=WU+P,EL=(EP-EU)WL/WLM,ED=0;3)當(dāng)WU+PEP, C.(EP-EU)WLC.WLM, EU=WU+P,EL=C(EP-EU),ED=0;4)當(dāng)WU+PEP，WL0，則產(chǎn)流；否則不產(chǎn)流。產(chǎn)流時(shí)，當(dāng)PE+aWMM；R=PE+W-WM+WM*(1-(PE+a)/WMM)(b+

5、1)當(dāng)PE+aWMM；R=PE+W-WM3、水源劃分流域坡地上的降雨產(chǎn)流量因產(chǎn)流過(guò)程的條件和運(yùn)動(dòng)路徑不同，受流域的調(diào)蓄作用不同，各徑流成分在流量過(guò)程線上的反應(yīng)是不一樣的。各水源分量如下：1）當(dāng)PEFC時(shí)：RS=0.0 RG=R2）當(dāng)PEFC時(shí)：RG=FC*R/PE RS=R-RG4、匯流計(jì)算(1)、地面徑流的坡地匯流 地面徑流的坡地匯流時(shí)間不計(jì)，直接進(jìn)入河網(wǎng)，計(jì)算公式為： QS(I)=RS(I)U (2)、壤中流匯流 表層自由水以KI側(cè)向出流后成為表層壤中流，進(jìn)入河網(wǎng)。但如土層較厚，表層自由水尚可滲入深層土，經(jīng)過(guò)深層土的調(diào)蓄作用， 才進(jìn)入河網(wǎng)。深層自由水用線性水庫(kù)模擬，其消退系數(shù)為CI，計(jì)算

6、公式為： QI(I)=CIQI(I-1)+(1-CI)RI(I)U (3)、地下徑流匯流 地下徑流匯流用線性水庫(kù)模擬,其消退系數(shù)為CG，出流進(jìn)入河網(wǎng)。表層自由水以KG向下出流后，再向地下水庫(kù)匯流的時(shí)間不另 計(jì)，包括在CG之內(nèi)，計(jì)算公式為： QG(I)=CGQG(I-1)+(1-CG)RG(I)U 第四章 基本數(shù)據(jù)基本數(shù)據(jù)：結(jié)果分析： 序號(hào) 時(shí)間 平均降雨量 平均產(chǎn)流量 實(shí)測(cè)流量 計(jì)算流量 1 1986-6-25 18:00:00 0.00 0.00 6.61 7.82 2 1986-6-25 19:00:00 0.00 0.00 6.30 7.82 3 1986-6-25 20:00:00 0

7、.06 0.00 5.94 7.77 4 1986-6-25 21:00:00 0.55 0.04 5.94 7.68 5 1986-6-25 22:00:00 1.29 0.13 5.94 7.59 6 1986-6-25 23:00:00 0.53 0.04 5.94 7.85 7 1986-6-26 00:00:00 0.38 0.03 5.94 8.64 8 1986-6-26 1:00:00 0.22 0.01 5.94 10.32 9 1986-6-26 2:00:00 0.40 0.03 5.94 13.00 10 1986-6-26 3:00:00 3.41 0.40 9.17

8、 13.00 11 1986-6-26 4:00:00 5.18 0.64 12.40 13.37 12 1986-6-26 5:00:00 7.64 1.02 15.63 26.89 13 1986-6-26 6:00:00 2.94 0.41 78.10 80.93 14 1986-6-26 7:00:00 1.60 0.22 110.75 108.80 15 1986-6-26 8:00:00 1.34 0.19 91.00 104.55 16 1986-6-26 9:00:00 0.22 0.02 85.60 96.47 17 1986-6-26 10:00:00 0.22 0.02

9、57.27 86.21 18 1986-6-26 11:00:00 0.22 0.02 40.00 78.04 19 1986-6-26 12:00:00 0.22 0.02 34.00 70.34 20 1986-6-26 13:00:00 0.00 0.00 28.90 59.12 21 1986-6-26 14:00:00 0.00 0.00 24.70 49.03 22 1986-6-26 15:00:00 0.00 0.00 23.59 40.79 23 1986-6-26 16:00:00 0.00 0.00 22.47 33.56 24 1986-6-26 17:00:00 0.

10、00 0.00 21.36 27.71 25 1986-6-26 18:00:00 0.00 0.00 20.80 23.06 26 1986-6-26 19:00:00 0.00 0.00 20.00 19.36 27 1986-6-26 20:00:00 0.00 0.00 19.20 16.43 28 1986-6-26 21:00:00 0.00 0.00 18.83 14.10 29 1986-6-26 22:00:00 0.00 0.00 18.47 12.24 30 1986-6-26 23:00:00 0.00 0.00 18.10 10.76 31 1986-6-27 00:

11、00:00 0.00 0.00 17.73 9.58 32 1986-6-27 1:00:00 0.40 0.04 17.37 8.62 33 1986-6-27 2:00:00 0.40 0.04 17.00 7.87 34 1986-6-27 3:00:00 0.60 0.07 16.53 7.51 35 1986-6-27 4:00:00 0.60 0.07 16.07 8.48 36 1986-6-27 5:00:00 0.57 0.07 15.60 10.15 37 1986-6-27 6:00:00 0.57 0.07 15.13 12.75 38 1986-6-27 7:00:0

12、0 0.00 0.00 14.67 15.07 39 1986-6-27 8:00:00 0.00 0.00 14.20 16.86 40 1986-6-27 9:00:00 0.00 0.00 14.03 17.73 41 1986-6-27 10:00:00 0.00 0.00 13.68 15.54 42 1986-6-27 11:00:00 0.00 0.00 13.34 13.28 43 1986-6-27 12:00:00 0.00 0.00 12.99 11.42 44 1986-6-27 13:00:00 0.00 0.00 12.65 9.92 45 1986-6-27 14

13、:00:00 0.00 0.00 12.30 8.72 46 1986-6-27 15:00:00 0.00 0.00 11.91 7.77 47 1986-6-27 16:00:00 0.00 0.00 11.51 6.99 48 1986-6-27 17:00:00 0.00 0.00 11.12 6.37 49 1986-6-27 18:00:00 0.00 0.00 10.73 5.87 50 1986-6-27 19:00:00 0.00 0.00 10.33 5.45 51 1986-6-27 20:00:00 0.00 0.00 9.94 5.11 第五章 結(jié)果評(píng)定及分析水文預(yù)報(bào)

14、結(jié)果的準(zhǔn)確率與可信程度是衡量服務(wù)質(zhì)量的前提，為了更好地為國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，必須對(duì)水文預(yù)報(bào)結(jié)果的可靠性和有效性進(jìn)行評(píng)定和檢驗(yàn)。然而，設(shè)計(jì)的模型結(jié)構(gòu)與流域的實(shí)際產(chǎn)流過(guò)程和規(guī)律也不完全相符，預(yù)報(bào)誤差是客觀存在的，故應(yīng)采用水文預(yù)報(bào)中結(jié)果評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定模型，并且分析結(jié)果中誤差產(chǎn)生的主要原因。 Kc優(yōu)選原則：計(jì)算的6年資料的Kc應(yīng)相同并使得2年內(nèi)每年的年徑流相對(duì)誤差盡可能不超過(guò)5，編程中解釋為1989年和1990年兩年的年徑流量相對(duì)誤差的絕對(duì)值之差不超過(guò)5，即：Abs(Abs(XD(k, 3) - Abs(XD(k, 4)= Ep(i) ThenEU(i) = Ep(i)EL(i) = 0ED

15、(i) = 0End IfIf WU(i) + P(i) = C * Lm Then EU(i) = WU(i) + P(i) EL(i) = (Ep(i) - EU(i) * WL(i) / Lm ED(i) = 0 ElseIf WL(i) = C * (Ep(i) - EU(i) Then EU(i) = WU(i) + P(i) EL(i) = (Ep(i) - EU(i) * C ED(i) = 0 ElseIf WL(i) 0 Then 當(dāng)產(chǎn)流時(shí) If PE(i) + a(i) = WMM Then R(i) = PE(i) + W(i) - Wm W(i + 1) = Wm a(

16、i + 1) = WMM End IfEnd If If WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) = Um Then WU(i + 1) = WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) WL(i + 1) = WL(i) - EL(i) WD(i + 1) = WD(i) - ED(i) Else WU(i + 1) = Um If WL(i) - EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) - Um) = Lm Then WL(i + 1) = WL(i) - EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i)

17、- Um) WD(i + 1) = WD(i) - ED(i) Else WL(i + 1) = Lm If WD(i) - ED(i) + WL(i) - EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) - Um) - Lm = Dm Then WD(i + 1) = WD(i) - ED(i) + WL(i) - EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) - Um) - Lm Else WD(i + 1) = Dm End If End If End If If PE(i) = Ep(i) ThenEU(i) = Ep(i):EL(

18、i) = 0:ED(i) = 0End IfIf WU(i) + P(i) = C * Lm Then EU(i) = WU(i) + P(i) EL(i) = (Ep(i) - EU(i) * WL(i) / Lm ED(i) = 0 ElseIf WL(i) = C * (Ep(i) - EU(i) Then EU(i) = WU(i) + P(i) EL(i) = (Ep(i) - EU(i) * C ED(i) = 0 ElseIf WL(i) 0 Then If a(i) + PE(i) WMM Then R(i) = PE(i) + W(i) - Wm + Wm * (1 - (P

19、E(i) + a(i) / WMM) (B + 1) a(i + 1) = PE(i) + a(i) W(i + 1) = W(i) + PE(i) - R(i) Else R(i) = PE(i) + W(i) - Wm a(i + 1) = WMM W(i + 1) = Wm End If Else R(i) = 0 W(i + 1) = W(i) + PE(i) a(i + 1) = WMM * (1 - (1 - W(i + 1) / Wm) (1 / (1 + B) End If If WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) = Um Then WU(i + 1) =

20、 WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) WL(i + 1) = WL(i) - EL(i) WD(i + 1) = WD(i) - ED(i) Else WU(i + 1) = Um If WL(i) - EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) - Um) = Lm Then WL(i + 1) = WL(i) - EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) - Um) WD(i + 1) = WD(i) - ED(i) Else WL(i + 1) = Lm If WD(i) - ED(i) + WL(i) -

21、 EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) - Um) - Lm = Dm Then WD(i + 1) = WD(i) - ED(i) + WL(i) - EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) - Um) - Lm Else WD(i + 1) = Dm End If End If End If Next i For i = 1 To 365 sumR90(j) = sumR90(j) + R(i) Next i Next j For j = 1 To 2000 JD89(j) = sumR89(j) - sumQ89(j)

22、XD89(j) = (sumR89(j) - sumQ89(j) / sumQ89(j) JD90(j) = sumR90(j) - sumQ90(j)XD90(j) = (sumR90(j) - sumQ90(j) / sumQ90(j)Next j For j = 1 To 2000 JDB(j) = Abs(XD90(j) - Abs(XD89(j) XDB(j) = (Abs(XD90(j) - Abs(XD89(j) / Abs(XD89(j) Next jMin = 1For j = 1 To 2000 運(yùn)用盡量相近原則優(yōu)選KcIf Abs(XDB(j) = Ep(i) ThenE

23、U(i) = Ep(i):EL(i) = 0:ED(i) = 0End IfIf WU(i) + P(i) = C * Lm Then EU(i) = WU(i) + P(i) EL(i) = (Ep(i) - EU(i) * WL(i) / Lm ED(i) = 0 ElseIf WL(i) = C * (Ep(i) - EU(i) Then EU(i) = WU(i) + P(i) EL(i) = (Ep(i) - EU(i) * C ED(i) = 0 ElseIf WL(i) 0 Then If PE(i) + a(i) = WMM Then R(i) = PE(i) + W(i) -

24、 Wm W(i + 1) = Wm a(i + 1) = WMM End IfEnd If If WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) = Um Then WU(i + 1) = WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) WL(i + 1) = WL(i) - EL(i) WD(i + 1) = WD(i) - ED(i) Else WU(i + 1) = Um If WL(i) - EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) - Um) = Lm Then WL(i + 1) = WL(i) - EL(i) + (WU(i) + P(i) - EU(i) - R(i) - Um) WD(i + 1) = WD(i) - ED(i) Else WL(i + 1) = Lm If WD(i) - ED(i) + WL(i) - EL(i) + (WU(i) +