水文预报课程设计.doc
《水文预报课程设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水文预报课程设计.doc(30页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、水文预报课程设计报告 学 院:_水利与环境学院_专 业:_水文与水资源工程_班 级: 200905201 姓 名:_马天玉_学 号:_20090520115_ 指导教师:_胡彩虹_ 精品资料第一章 基本任务1.1蒸发折算系数Kc的优选根据已给数据资料及参数(本报告采用89-92年的历史数据),将流域作为整体:(1)进行日模型产流量计算;(2)比较计算年径流与实测年径流;(3)通过误差分析,优选蒸发折算系数Kc;(4)8990年的历时数据作为率定参数,9192年的数据作为模型检验。1.2暴雨预报根据已给的设计暴雨资料和任务一率定的Kc,将流域作为整体进行如下计算:(1)次洪产流量计算,划分水源;
2、(2)直接径流汇流,地下径流汇流的计算。(3)采用2004年暴雨数据进行预报。 根据已给的资料、参数及做过的习题,自己编写程序,将流域作为整体进行产流量计算;将计算年径流与实测年径流进行比较。第二章 基本资料2.1流域概况白盆珠水库位于广东省东江一级支流西枝江的上游,坝址以上集雨面积856 km2。流域地处粤东沿海的西部,海洋性气候显著,气候温和,雨量丰沛。暴雨成因主要是锋面雨和台风雨,常受热带风暴影响。降雨年际间变化大,年内分配不均,多年平均降雨量为1800mm,实测年最大降雨量为3417mm,汛期49月降雨量占年降雨量的81左右:径流系数0.50.7。流域内地势平缓,土壤主要有黄壤和砂壤,
3、具有明显的腐殖层,淀积层和母质土等层次结构,透水性好。台地、丘陵多生长松、杉、樟等高大乔木;平原则以种植农作物和经济作物为主,植被良好。流域上游有宝口水文站,流域面积553km2,占白盆珠水库坝址以上集雨面积的64.6%。白盆珠水库有10年逐日入库流量资料、逐日蒸发资料和时段入库流量资料:流域内有7个雨量站,其中宝口以上有4个。雨量站分布较均匀有10年逐日降水资料和时段降水资料;宝口水文站具有10年以上水位、流量资料;流域属山区性小流域且受到地形、地貌等下垫面条件影响,洪水陡涨缓落,汇流时间一般23h,有时更短;一次洪水总历时25d。图2-1 该地区水文站分布图2.2数据资料(1) 计算流域面
4、积为553km2。(2) 流域内有四个雨量站,权重系数分别为0.33、0.14、0.33、0.20。(3) 日产流模型数据,具体见资料文件名:87-92data.xls,数据格式为:T(i) Q(i) E(i) P1(i) P2(i) P3(i) P4(i)(4)暴雨预报的数据,见表2-1表2-1 2004年暴雨过程数据表时间蒸散发(mm)降雨量(mm)禾多布马山高潭宝口T(i)E(i)P1(i)P2(i)P3(i)P4(i)2004-9-23 12:001.36.29.921.617.32004-9-23 15:001.37.61620.612.62004-9-23 18:001.36.26
5、.414.915.92004-9-23 21:001.38.817.229.418.52004-9-24 0:001.22534.835.324.62004-9-24 3:000.929.929.243.937.82004-9-24 6:000.938.624.846.9332004-9-24 9:000.96.97.56.112.32004-9-24 12:000.928.329.934.228.52004-9-24 15:000.925.642.739.875.42004-9-24 18:000.993.9137.612413.22004-9-24 21:000.985.390.88575
6、.92004-9-25 0:000.851.547.749.238.52004-9-25 3:001.139.870.342.197.72004-9-25 6:001.143.247.361.545.92004-9-25 9:001.120.513.315.813.12004-9-25 12:001.110.581.83.32004-9-25 15:001.17.48.47.610.92004-9-25 18:001.11.82.82.14.62004-9-25 21:001.10.200.302004-9-26 0:001.200002004-9-26 3:002.100002004-9-2
7、6 6:002.100002004-9-26 9:002.100002004-9-26 12:002.100002004-9-26 15:002.100002004-9-26 18:002.100002004-9-26 21:0020000(5)计算参数数据,见表2-2 表2-2 计算参数表计算年份参数初始张力水蓄量19891990WmUmLmDmWWUWLWD140206060110104060BCFcIM0.20.16220.001(6)流域单位线单位线过程(m3/s)为:0,40,80,130,100,80,48,20,10,5,0(7)地下径流汇流Cg=0.978,Qg=55.3m3/
8、s第三章 计算公式 该流域海洋性气候显著、气候温和、雨量丰沛,多年平均降雨量为1800mm,径流系数0.5-0.7,土壤主要有黄壤和砂壤,层次结构明显,透水性好,植被覆盖度高,地势平坦,由此可初步判定该流域的产流机制为蓄满产流模式。3.1产流计算 3.1.1蒸散发计算根据流域蓄满产流特点,蒸散发计算采用的是三层蒸散发计算模式。三层蒸发模式的具体计算如下:1)当WU+PEP, EU=Ep,EL=0,ED=0;2)当WU+PEP, WLCWLM, EU=WU+P,EL=(EP-EU)WL/WLM,ED=0;3)当WU+PEP, C(EP-EU) WLCWLM, EU=WU+P,EL=C(EP-EU
9、),ED=0;4)当WU+PEP,WL0,则产流;否则不产流。产流时: 1)当PE+aWMM: R=PE+W-WM+WM(1-(PE+a)/WMM)b+12)当PE+aWMM: R=PE+W-WM式中:PE为扣除蒸发量后的降雨量,a为土壤含水量W对应的土壤水深,WM为流域平均蓄水容量,WMM为流域各地点包气带蓄水容量的最大值,b为流域包气带蓄水容量分布的不均匀指数,R为流域产流量。3.1.3二水源划分流域坡地上的降雨产流量因产流过程的条件和运动路径不同,受流域的调蓄作用不同,各径流成分在流量过程线上的反应是不一样的。在实际工作中,常需按各种径流成分分别计算或模拟,因为要对产流量进行水源划分。直
10、接径流和地下径流水源划分如下:1)当PE=FC时:RS=0.0 RG=R2)当PEFC时:RG=FC*R/PE RS=R-RG式中:FC为稳定下渗率,RS为直接径流,RG为地下径流。3.1.4各层蓄水量计算降雨补充土壤含水量,由前一天的土壤含水量推求第二天的土壤含水量,补充来源为降雨减去蒸散发减去径流量,顺序为上、下、深层依此补充。三层蓄水量变化的具体计算如下:1)WUi+Pi-EUi-RiUM,WLi-ELi+(WUi+Pi-EUi-Ri-UM)UM,WLi-ELi+(WUi+Pi-EUi-Ri-UM)LM, WDi-EDi+WLi-ELi+(WUi+Pi-EUi-Ri-UM)-LMUM,W
11、Li-ELi+(WUi+Pi-EUi-Ri-UM)LM, WDi-EDi+WLi-ELi+(WUi+Pi-EUi-Ri-UM)-LMDM时, WUi+1=UM; WLi+1=LM; WDi+1=DM; Wi+1=WUi+1+WLi+1+WDi+1;式中:i表示第i天。3.2汇流计算根据流域净雨和流域径流单位线,采用卷积的差分形式算出流域出口的流量过程。直接径流汇流可根据该流域的时段单位线推求,地下径流汇流由线性水库演算法推求。1)直接径流汇流计算公式:QS(i)=RS(i)UH;式中:UH为该流域的单位线2)地下径流汇流计算公式:QG(i)=CGQG(i-1)+(1-CG)RG(i)UQ(i)
12、=QS(i)+QG(i)式中:U为单位转换系数,3.3模型参数1)Kc:蒸散发能力折算系数,它主要反映流域平均高程与蒸发站高程之间差别的影响和蒸发皿散发与路面蒸散发间差别的影响;2)WM:流域平均张力水容量,它表示流域蓄满的标准;3)WUM:上层张力水蓄水容量,它包括了植物截留量;4)WLM:下层张力水蓄水容量;5)b:流域包气带蓄水容量分布的不均匀指数,在一般情况下其取值与单元流域面积有关;6)C:深层蒸散发扩散系数,它主要取决于流域内深根植物的覆盖范围。7)IM:不透水面积占全流域面积的比例,它的值可由大比例尺的地形图,通过地理信息系统现代技术量测出来,也可用历史上干旱期小洪水资料来分析。
13、第四章 模型检验、结果评定及分析水文预报是一项直接服务于国家安全和国民经济建设的不可或缺的重要基本工作,是帮助人类有效地预防洪水、减少洪灾损失,有效利用水资源的非工程措施之一。随着经济、社会发展及其全球化进程的需要,水文预报的服务面进一步拓展,对水文预报提出了更高的要求。水文预报结果的准确率与可信程度是衡量服务质量的前提,为了更好地为国家安全和国民经济建设服务,必须对水文预报结果的可靠性和有效性进行评定和检验。4.1产流模式的检验 定性分析该流域集雨面积856km2。流域地处南方,海洋性气候显著,气候温和,雨量丰沛。暴雨成因主要是锋面雨和台风雨,常受热带风暴影响。降雨年际间变化大,年内分配不均
14、,多年平均降雨量为1800mm,实测年最大降雨量为3417mm,汛期49月降雨量占年降雨量的81左右:径流系数0.50.7。流域内地势平缓,土壤主要有黄壤和砂壤,具有明显的腐殖层,淀积层和母质土等层次结构,透水性好。台地、丘陵多生长松、杉、樟等高大乔木;平原则以种植农作物和经济作物为主,植被良好。流域上游有一水文站,控制流域面积553km2,占流域集雨面积的64.6%。该水文站以上有4个雨量站。雨量站分布较均匀,有10年逐日降水资料和时段降水资料;该水文站具有10年以上水位、流量资料;流域属山区性小流域且受到地形、地貌等下垫面条件影响,洪水陡涨缓落,汇流时间一般23h,有时更短;一次洪水总历时
15、25d。由流域概况可以看出,该地区属于湿润多雨地区,雨量集中,地势平坦,土壤层容易蓄满,而且有场系列的降雨资料和水位流量资料,综合从气候条件、土壤状况、植被组成以及洪水机制看,新安江模型适用于该地区的水文预报。4.2率定期优选蒸发折算系数Kc4.2.1计算年径流与实测年径流的比较结果及误差分析采用试算法,设置Kc取值在0.9-4.9之间,步长为0.001,分别用1987-1992年的资料数据进行计算,得到各年全年径流量理论计算值和实测值的相对误差值随着Kc的变化过程如下图1:图1 各年全年径流量理论计算值和实测值的相对误差值随着Kc的变化自左至右分别为1991、1988、1992、1989、1
16、987、1990年,各年相对误差最小时,Kc取值如下表:表1 各年Kc最佳取值年份Kc最佳取值相对误差19871.4830.0001333619881.2270.00029593519891.4235.32E-0519902.5650.00013631819911.0820.00010660919921.4180.000149347可以看出,1990年的资料不可取,因此舍弃不用。4.2.2 蒸发折算系数Kc值的优选方法在流域整体的计算径流量与实测径流量的相对误差满足5%以内的前提下,尽可能使1987-1989年连续三年的相对误差均在10%以内,并使得各年的相对误差差别尽可能小。根据相对误差规律
17、得以下三种方法,同时说明:通过人为观察、比较,人工选取所给Kc的最优值;计算1987-1989年三年的相对误差累计值,相对误差累计值在一定程度上反映了Kc对计算径流量造成的影响,相对误差累计值越小越好;计算1987-1989年三年相对误差的均方差,它在一定程度上说明了各相对误差偏离平均相对误差的程度,也反映了Kc取值造成误差的稳定程度,相对误差的均方差越小越好。4.2.3确定Kc的取值:缩小Kc的取值范围,取Kc=0.9-1.3,步长为0.001进行计算,得到各年全年径流量理论计算值和实测值的相对误差值随着Kc的变化过程如下图2.图2 各年全年径流量理论计算值和实测值的相对误差值随着Kc的变化
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水文 预报 课程设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。