水文預(yù)報(bào)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)

1、水文預(yù)報(bào)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)一、設(shè)計(jì)目的1、培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)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(bào)知識(shí)，分析和解決水文預(yù)報(bào)方案制作工程技術(shù)問(wèn)題的能力。3、通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，訓(xùn)練并提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、面雨量的計(jì)算；2、點(diǎn)繪流量過(guò)程，降雨過(guò)程；3、作退水曲線；4、做QRe關(guān)系線；5、計(jì)算實(shí)測(cè)徑流；6、畫(huà)降雨徑流相關(guān)圖；7、方案評(píng)定；8、產(chǎn)流計(jì)算；9、試算穩(wěn)定入滲率；10、畫(huà)RFc關(guān)系圖；11、驗(yàn)證關(guān)系線的正確性；12、分析單位線；13、驗(yàn)證單位線。三、設(shè)計(jì)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(zhǎng)約93千米，地貌屬于低山丘陵區(qū)，以低山分布較廣，相對(duì)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(lèi)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(shí)，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(guò)程線

3、極不對(duì)稱(chēng)，漲洪歷時(shí)僅數(shù)小時(shí)至十多小時(shí)，而退水歷時(shí)竟達(dá)十余日，洪水末端的底水明顯抬高，說(shuō)明洪水期潛水、攘中流補(bǔ)給十分豐富。四、課程設(shè)計(jì)資料1、67701、73628號(hào)洪水的流量過(guò)程，相應(yīng)的時(shí)段雨量表2、67701、73628號(hào)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(guò)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(jì)過(guò)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(guò)程資料，資料基本以三小時(shí)為一個(gè)時(shí)段進(jìn)行劃分的，在后續(xù)的計(jì)算中，不滿(mǎn)三小時(shí)或超過(guò)三小時(shí)的時(shí)段按線性法插補(bǔ)出三小時(shí)的資料。2、面雨量的計(jì)算3、繪制流量過(guò)程線并在其上方繪制平均雨量過(guò)程圖

4、一 67701、73628號(hào)洪水降雨徑流過(guò)程圖4、根據(jù)八次的退水過(guò)程繪制標(biāo)準(zhǔn)退水曲線八次退水過(guò)程見(jiàn)附表一圖二 前后時(shí)段流量相關(guān)圖從前后時(shí)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(guò)程，所以選擇退水曲線-1作為標(biāo)準(zhǔn)退水曲線。5、計(jì)算Re并繪制QRe關(guān)系線根據(jù)公式 計(jì)算Re圖三 QRe曲線6、次洪徑流深計(jì)算根據(jù)公式R=i=1n-13.6QitA+Re末-Re初計(jì)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(shí)段長(zhǎng)，以3小時(shí)計(jì)。67701號(hào)洪水的次洪徑流深R=62.0973628號(hào)洪水的次洪徑流深R=81.41計(jì)算表見(jiàn)附表二7

5、、方案評(píng)定（1）流域蓄水量W0的計(jì)算67701號(hào)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(jì)算過(guò)程見(jiàn)附表三。其計(jì)算結(jié)果W0=51.03，初始土壤含水量最大值a=54.54。73628號(hào)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(jì)算過(guò)程見(jiàn)附表四。其計(jì)算結(jié)果W0=60.4，初始土壤含水量最大值a=65.5。 （2）誤差評(píng)定 用兩次洪水計(jì)算的W0與a計(jì)算出計(jì)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(píng)定。實(shí)測(cè)*20%大于20毫米，以20毫米控制；實(shí)測(cè)*20%小于3毫米，以3毫米控制；其余以實(shí)測(cè)*20%控制。合格率=合格次數(shù)/總次數(shù)*%方案等級(jí)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)合格率方案等級(jí)使用范圍85%甲等

6、可用于正式發(fā)布預(yù)報(bào)85%>70%乙等可用于正式發(fā)布預(yù)報(bào)70%<60%丙等可用于作參考性預(yù)報(bào)<60%只能用于作參考性預(yù)報(bào)評(píng)定結(jié)果見(jiàn)表五統(tǒng)計(jì)有35場(chǎng)洪水，其中有32場(chǎng)洪水滿(mǎn)足評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，合格率為91.34%。根據(jù)方案等級(jí)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，本次產(chǎn)流方案設(shè)計(jì)等級(jí)為甲等，可用于正式發(fā)布預(yù)報(bào)。(二)、流域匯流方案的編制1、地面徑流和地下徑流（1）實(shí)際地下地面徑流的計(jì)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?xún)?nèi)插出地面流量Qs。則實(shí)測(cè)地面徑流為： Rs：由過(guò)程線上計(jì)算的徑流深，t：時(shí)段長(zhǎng)。Rss：實(shí)際的地面徑流；Rgs：實(shí)際的地下徑流。計(jì)算得67701

7、號(hào)洪水的實(shí)際地面徑流Rs=47.94；73628號(hào)洪水的實(shí)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(wú)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(jì)算的地下地面徑流及其評(píng)定計(jì)算的地面徑流與實(shí)際的地面徑流之差與實(shí)際的地面徑流之比小于20%，滿(mǎn)足精度要求。2、地下水匯流用馬斯京根法對(duì)地下徑流進(jìn)行計(jì)算，分析計(jì)算，由于包氣帶的調(diào)蓄作用，地下水出流過(guò)程滯后約24小時(shí)，計(jì)算時(shí)，需要將演算所得的地下徑流過(guò)程向后移24小時(shí)。地下水匯流時(shí)間按K=t=3小時(shí)，求得地下水流量演算公式：式中：Qg 1：時(shí)段初出流量；Qg 2

8、：時(shí)段末出流量：G：?jiǎn)挝粨Q算系數(shù)計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表八3、地面徑流匯流方案的編制地面徑流采用經(jīng)驗(yàn)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(jì)算時(shí)段內(nèi)降雨量的變化。經(jīng)過(guò)多次單位線分析，經(jīng)驗(yàn)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(shí)段凈雨量，包括地面地下。經(jīng)判斷，確定67701號(hào)洪水選用II型單位線，73628號(hào)洪水選用I型單位線。（三）、校核預(yù)報(bào)及誤差評(píng)定要求對(duì)67701，73628兩次洪水進(jìn)行校核預(yù)報(bào)和誤差評(píng)定。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如下：洪峰允許誤差：|Qm實(shí)-Qm預(yù)|Qm實(shí)*20%。洪水過(guò)

9、程允許誤差：|Qi實(shí)-Qi預(yù)|Qi實(shí)*30%洪峰滯時(shí)允許誤差應(yīng)小于漲洪歷時(shí)的30%，并以三小時(shí)或一個(gè)計(jì)算時(shí)段為下限。67701號(hào)洪水評(píng)定過(guò)程見(jiàn)附表五，73628號(hào)洪水評(píng)定過(guò)程見(jiàn)附表六。預(yù)測(cè)的洪水與實(shí)際的洪水的對(duì)比見(jiàn)圖六。圖六 預(yù)測(cè)實(shí)際對(duì)比圖評(píng)定結(jié)果：67701號(hào)洪水與73628號(hào)洪水的誤差均在允許范圍之內(nèi)，滿(mǎn)足精度要求。五、課程設(shè)計(jì)的總結(jié)與心得水文預(yù)報(bào)這門(mén)課程具有知識(shí)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(shí)，我還不能很好的將本門(mén)課程系統(tǒng)的理解，通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我最大的收獲是能夠從全局系統(tǒng)的了解本門(mén)課，將以前所學(xué)的零碎的知識(shí)點(diǎn)串接起來(lái)，對(duì)此門(mén)學(xué)科有了大致的認(rèn)識(shí)。本次的課程設(shè)計(jì)，我遇到的最大的困難就是單位線的推流，在上課的時(shí)候很認(rèn)真的聽(tīng)了單位線這一塊的知識(shí)，并做了筆記，而且在課后也照書(shū)嘗試著做了一下，但在這次設(shè)計(jì)中還是沒(méi)有辦法很準(zhǔn)確很順利的算下來(lái)。資料當(dāng)中給出的單位線是以三個(gè)小時(shí)為一個(gè)時(shí)段劃分的，而洪水流量過(guò)程不是嚴(yán)格按照三小時(shí)為一個(gè)時(shí)段劃分的，并且洪水的洪峰流量不在三小時(shí)的整時(shí)段上。在單位線計(jì)算時(shí)，要求洪峰所在的時(shí)刻必須在時(shí)段分割點(diǎn)上，而這兩次洪水的洪峰時(shí)