第一章基本任务
本次课程设计从2013年7月8日至2012年7月12日，主要任务是对广东省东江一级支流西枝江白盆珠水库的上游宝口流域编制预报方案与产汇流计算。其基本任务为：
任务一：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；每人计算两年。
任务二：根据已给设计暴雨资料、参数及做过的习题,自己编写程序，将流域作为整体进行次洪产流量、划分水源、直接径流汇流、地下径流汇流计算；绘出直接径流过程、地下径流过程、总的流量过程。
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856km2。
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4—9月降雨量占年降雨量的
81％左右；径流系数0.5-0.7。
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。
流域上游有宝口水文站，流域面积为553km2，占白盆珠水库坝址以上集雨面积的64.6％。白盆珠水库有6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6年逐日降水资料和时段降水资料；宝口水文站具有6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2—3小时（h），有时更短；一次洪水总历时2~5天（d）。
2.2 基本资料
2.2.1 任务一参数及相关实测资料
计算流域为白盆珠水库上游的宝口流域，其流域面积为553km2。该流域内有四个雨量站：禾多布、马山、高潭、宝口，其权重系数分别为：0.33、0.14、0.33、0.20。本次课设提供的资料为1987年至1992年该流域径流量、蒸发量及各雨量站的日实测资料，其中我计算年份为1987年与1988年，所使用的相关参数值如下表所示：
其中蒸散发折算系数Kc 需编程优选，优选范围为0.90-1.30。优选原则为：计算的2年内每年的年径流相对误差尽可能不超过5%。 2.2.2 任务二参数及相关实测资料
任务二产流参数Kc 为任务一中日模优选的值，FC 为10.0mm/3h ，产流参数Kc 用日模优选的值，其他参数取任务1中各组的参数，初始张力水蓄量取各组的容量值。
任务二汇流参数CG 为0.968，QG 0=55.3m 3/s ，单位线序号1至11对应的Q （m 3/s ）分别为：0、40、80、130、100、80、48、20、10、5、0
2.3 产流方式论证
宝口流域地处我国南方湿润地区，气候暖热，雨量充沛，多年平均降雨量为1800mm>1000mm ，年径流系数在0.5—0.7之间，大于0.4；流域内土质疏松，植被良好，不易超渗；一次洪水的流量过程陡涨缓落，持续时间2~5d 左右。从流域的气象条件，下垫面条件和流量过程的分析知，该流域降雨径流关系具有蓄满产流的特点，可以按蓄满产流建立产流量预报方案。
第三章 计算公式
WM(mm) WUM(mm) WLM(mm) B C
IMP W(mm) WU(mm) WL(mm) WD(mm)
140
20
60
0.2 0.16 0.001 110
10
40
60
蒸散发月日时(mm)禾多布马山高潭宝口
9
23
12 1.3 6.29.921.617.315 1.37.61620.612.618 1.3 6.2 6.414.915.921 1.38.817.229.418.524
24 1.22534.835.324.630.929.929.243.937.860.938.624.846.93390.9 6.97.5 6.112.3120.928.329.934.228.5150.925.642.739.875.4180.993.9137.612413.2210.985.390.88575.925
240.851.547.449.238.53 1.139.870.342.197.76 1.143.247.361.545.99 1.120.513.315.813.112 1.110.58 1.8 3.315 1.17.48.47.610.918 1.1 1.8 2.8 2.1 4.621 1.10.200.3026
24 1.200003 2.100006 2.100009 2.1000012 2.1000015 2.1000018 2.1000021
2
000
日 期
降 雨 量(mm)
3.1 降雨量计算
由已知资料知，该地区雨量站分布均匀，且宝口以上有四个雨量站：禾多布、马山、高潭、宝口，其权重系数分别为：0.33、0.14、0.33、0.20，所以宝口流域平均降雨量P=0.33*P1+0.14*P2+0.33*P3+0.20*P4。
3.2 蒸散发量计算
蒸散发计算采用三层蒸发计算模式，即： 上层蒸发量：EU=Ep
下层蒸发量：EL=Ep*WL/WLM 深层蒸发量：ED=C*Ep 总蒸发量：E=EU+EL+ED
式中：Ep 为流域蒸发能力（mm ）；WL 为下层土壤含水量（mm ）；WLM 为下层土壤含水量（mm ）；C 为蒸发扩散系数。
三层蒸发模式按照先上层后下层的次序，具体计算为： 1)当WU+P>=E P 时，EU=E p ,EL=0,ED=0
2)当WU+P
3)当WU+P 3.3 降雨产流量计算 1）a ＋PE ≤WMM 时，R=PE ＋W －WM ＋WM （1－WMM a PE +)b+1 2）a ＋PE ＞WMM 时，R=PE －（WM －W ） 3.4 水源划分计算 通过稳渗率fc 可划分产流中的直接径流和地下径流。次洪的各水源分量为： ∑ ∑∑ >≤>-= += FC PE i i i c i FC PE i i FC PE i i i c i i i PE r f PE r PE r f RG ) (RS 总直接径流：总地下径流： 3.5 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。其计算公式： 直接径流过程：QS(i)=RS(i)*U 地下径流过程：QG(i)=CG*QG(i-1)+(1-CG)*RG(i)*U 总的流量过程：Q(i)=QS(i)+QG(i) 第四章计算结果 4.1 任务一结果 经过程序优选，Kc=0.98 年份实测R（mm）计算R（mm）绝对误差（mm）相对误差（%）1987 1080 1100 19.3 1.79 1988 824 813 -10.2 -1.23 4.2 任务二结果 t(i)P(i)R(i)Rd(i)Rg(i)QS(i)QG(i)Q(i) 2004/9/23 12:001412.7 2.710069.969.9 2004/9/23 15:0014.112.9 2.91010.884.194.9 2004/9/23 18:00119.709.733.297.3130 2004/9/23 21:0018.717.47.41058.3111169 2004/9/24 0:0029.728.518.51094.3123218 2004/9/24 3:003635.125.110184136320 2004/9/24 6:00 38.3 37.5 27.5 10 381 148 529 2004/9/24 9:00 7.8 6.9 0 6.9 645 154 799 2004/9/24 12:00 30.5 29.6 19.6 10 799 166 965 2004/9/24 15:00 42.6 41.7 31.7 10 874 177 **** ****/9/24 18:00 93.8 92.9 82.9 10 864 188 **** ****/9/24 21:00 84.1 83.3 73.3 10 1220 198 **** ****/9/25 0:00 47.6 46.8 36.8 10 1770 208 1980 2004/9/25 3:00 56.4 55.3 45.3 10 2370 218 2590 2004/9/25 6:00 50.4 49.3 39.3 10 2650 227 2870 2004/9/25 9:00 16.5 15.4 5.4 10 2600 236 2840 2004/9/25 12:00 5.8 4.8 0 4.8 2360 237 2600 2004/9/25 15:00 8.3 7.2 0 7.2 1860 241 2100 2004/9/25 18:00 2.6 1.5 0 1.5 1250 236 1480 2004/9/25 21:00 0.2 0 0 0 774 228 1000 2004/9/26 0:00 0 0 0 0 396 221 617 2004/9/26 3:00 0 0 0 0 168 214 382 2004/9/26 6:00 0 0 0 0 72.8 207 280 2004/9/26 9:00 0 0 0 0 25.0 200 225 2004/9/26 12:00 0 0 0 0 2.70 194 197 2004/9/26 15:00 0 0 0 0 0.00 188 188 2004/9/26 18:00 0 0 0 0 0.00 182 182 2004/9/26 21:00 0 0 0 0 0.00 176 176 500 1000150020002500300035002004/9/23 0:002004/9/2312:002004/9/24 0:002004/9/2412:002004/9/25 0:002004/9/2512:002004/9/26 0:002004/9/2612:002004/9/27 0:002004/9/27 12:00 Rs Rg R 第五章 误差统计与分析 5.1 精度评定 从计算结果可见，年产流量绝对误差均小于100mm ，所产流量的相对误差均小于5%。精度统计表明，率定的模型参数是基本合理的。但由于课设时间限制与任务要求，每位同学只用两年的资料来率定Kc ，不满足《水文情报预报规范》 中规定：洪水预报方案要求使用样本数量不少于10年的水文气象资料，其中应包括大、中、小水各种代表性年份，并保证有足够代表性的场次洪水资料。显然Kc=0.98的结果还是存在一定问题的。 5.2 误差分析 影响流域降雨径流过程的因素很多，利用蓄满产流新安江模型的结构与参数能够很好反映湿润地区降雨径流过程的主要规律和特点，因而能获得较好的精度。但是模型本身以及模型计算中有很多概化，会造成误差。造成宝口流域产汇流计算方案误差来源主要有以下几个方面： 1.资料代表性的影响。我们每位同学只用两年实测资料来率定Kc，资料必不能满足时期要求及代表性要求。实际操作中，应要求有12年以上的连续的对未来有代表性的实测资料，其中10年为率定期，2年为检验期，且这种资料应具备丰、平、枯水年代表性，资料系列前后一致，受人类影响较小。所以仅用两年的资料率定势必造成Kc一定的误差，而且误差可能还很大。 2.量测误差。实测的降雨、蒸发、径流量等水文气象信息及河流、湖泊、地形等下垫面信息是研制预报模型或编制洪水预报方案或进行作业预报的主要依据，在现有站网、仪器设备、观测技术条件下，各种信息的时空变化是难以准确反映的，加上受自然因素等客观条件影响，势必造成各种信息的量测误差。 3.模型结构误差。在该蓄满产流新安江模型中，有很多将非线性现象概化为线性现象或者将某些随机因子近似作为确定因子描述等都会带来误差。 4.模型参数误差。模型参数是根据输入，通过模型计算输出，再将输出过程与实测过程进行比较，用系统识别的方法作优化调试的，上述所率定出的模型参数Kc可能不是最优。 5.人类活动的影响。随着社会经济的快速发展，人类活动的影响加剧，流域内可能新建了一些大中型水库或其他工程措施。影响了该地区原有的产流特点，如汛期提前。 5.3 实时校正 模型计算值与实测值直接总是存在一定的误差。造成两者间误差的因素很多，若针对每一个单一因素是难于描述或预见的，一般采用实时校正模型来解决。实时校正模型常用的有卡尔曼滤波、自回归模型等。 第六章编写程序 FORM 1 Private Sub Command1_Click(Index As Integer) Form2.Show End Sub Private Sub Command2_Click() Form3.Show End Sub FORM 2 Private Sub Command1_Click() Form1.Show Form2.Hide End Sub Private Sub Command2_Click() For m = 0 To 40 Kc = 0.9 + 0.01 * m ReDim Robs(2), Rcal(2), jderror(2), xderror(3) Dim W0 As Single, WU0 As Single, WL0 As Single, WD0 As Single WU0 = Text10.Text: WL0 = Text11.Text: WD0 = Text12.Text W0 = WL0 + WD0 + WU0 For i = 1 To 2 intYear = 1986 + i '用于定位 If intYear Mod 4 <> 0 And xuYear Mod 100 <> 0 Then intDays = 365 Else intDays = 366 End If '//读入数据 Open App.Path & "\..\Data\" & intYear & ".csv" For Input As #1 ReDim t(intDays) ReDim Qobs(intDays) ReDim Eo(intDays) ReDim P1(intDays) ReDim P2(intDays) ReDim P3(intDays) ReDim P4(intDays) For j = 1 To 365 Input #1, t(j), Qobs(j), Eo(j), P1(j), P2(j), P3(j), P4(j) Next j Close #1 '//参数赋值 Wum = Text2.Text: Wlm = Text3.Text: C = Text4.Text Wm = Text5.Text: B = Text6.Text: Im = Text7.Text ReDim P(intDays), EP(intDays), PE(intDays) ReDim E(intDays), EU(intDays), EL(intDays), ED(intDays) ReDim W(intDays), WU(intDays), WL(intDays), WD(intDays) ReDim R(intDays) For j = 1 To intDays W(0) = W0: WU(0) = WU0: WL(0) = WL0: WD(0) = WD0 P(j) = 0.33 * P1(j) + 0.14 * P2(j) + 0.33 * P3(j) + 0.2 * P4(j) EP(j) = Kc * Eo(j) PE(j) = P(j) - EP(j) If PE(j) > 0 Then EU(j) = EP(j) '//蒸发 EL(j) = 0 ED(j) = 0 Dim A As Single, Wmm As Single Wmm = Wm * (1 + B) / (1 - Im) If Abs(W(j - 1) - Wm) < 0.01 Then A = Wmm Else A = Wmm * (1 - (1 - W(j - 1) / Wm) ^ (1 / (1 + B))) End If A = A + PE(j) If A <= Wmm Then R(j) = PE(j) + W(j - 1) - Wm + Wm * (1 - A / Wmm) ^ (1 + B) Else R(j) = PE(j) + W(j - 1) - Wm End If If (WU(j - 1) + PE(j) - R(j)) > Wum Then '//第一层 WU(j) = Wum If (WU(j - 1) + PE(j) - R(j) - Wum) + WL(j - 1) > Wlm Then '//第二层 WL(j) = Wlm WD(j) = W(j - 1) + PE(j) - R(j) - WU(j) - WL(j) Else WL(j) = (WU(j - 1) + PE(j) - R(j) - Wum) + WL(j - 1) WD(j) = WD(j - 1) End If Else WU(j) = WU(j - 1) + PE(j) - R(j) WL(j) = WL(j - 1) WD(j) = WD(j - 1) End If Else '//不产流，按三层蒸发算 If WU(j - 1) + P(j) >= EP(j) Then EU(j) = EP(j) EL(j) = 0 ED(j) = 0 Else EU(j) = WU(j - 1) + P(j) If WL(j - 1) > Wlm * C Then EL(j) = (EP(j) - EU(j)) * (WL(j - 1) / Wlm) ED(j) = 0 Else If WL(j - 1) >= C * (EP(j) - EU(j)) Then EL(j) = C * (EP(j) - EU(j)) ED(j) = 0 Else EL(j) = WL(j - 1) ED(j) = C * (EP(j) - EU(j)) - EL(j) End If End If End If WU(j) = WU(j - 1) + P(j) - EU(j) WL(j) = WL(j - 1) - EL(j) WD(j) = WD(j - 1) - ED(j) End If E(j) = EU(j) + EL(j) + ED(j) W(j) = WU(j) + WL(j) + WD(j) Next j W0 = W(intDays): WU0 = WU(intDays): WL0 = WL(intDays): WD0 = WD(intDays) For j = 1 To intDays - 1 Robs(i) = Robs(i) + Qobs(j) * 3.6 * 24 / 553 '//年实测径流深Next j For j = 1 To intDays Rcal(i) = Rcal(i) + R(j) '//年计算径流深Next j Robs(i) = Int(Robs(i) * 10 + 0.5) / 10 Rcal(i) = Int(Rcal(i) * 10 + 0.5) / 10 jderror(i) = Int(Abs(Rcal(i) - Robs(i)) * 10 + 0.5) / 10 xderror(i) = Int(Abs(Rcal(i) - Robs(i)) / Robs(i) * 100 + 0.5) / 100 If xderror(i) <= 0.05 Then If intYear = 1987 Then Picture1.Print Kc; xderror(i) Else Picture2.Print Kc; xderror(i) End If End If Next i If xderror(i - 2) <= 0.05 And xderror(i - 1) <= 0.05 Then xderror(i) = (xderror(i - 2) + xderror(i - 1)) / 2 'xderror(i)为两年的平均值Picture3.Print Kc; xderror(i) End If Next m Text1.Text = InputBox("请输入您选择的Kc") '使用者选用自己认为合适的Kc Kc = Text1.Text ReDim Robs(2), Rcal(2), jderror(2), xderror(3) WU0 = Text10.Text: WL0 = Text11.Text: WD0 = Text12.Text W0 = WL0 + WD0 + WU0 For i = 1 To 2 intYear = 1986 + i '//用于定位 If intYear Mod 4 <> 0 And xuYear Mod 100 <> 0 Then intDays = 365 Else intDays = 366 End If '//读入数据 Open App.Path & "\..\Data\" & intYear & ".csv" For Input As #1 ReDim t(intDays) ReDim Qobs(intDays) ReDim Eo(intDays) ReDim P1(intDays) ReDim P2(intDays) ReDim P3(intDays) ReDim P4(intDays) For j = 1 To 365 Input #1, t(j), Qobs(j), Eo(j), P1(j), P2(j), P3(j), P4(j) Next j Close #1 Wum = Text2.Text: Wlm = Text3.Text: C = Text4.Text Wm = Text5.Text: B = Text6.Text: Im = Text7.Text ReDim P(intDays), EP(intDays), PE(intDays) ReDim E(intDays), EU(intDays), EL(intDays), ED(intDays) ReDim W(intDays), WU(intDays), WL(intDays), WD(intDays) ReDim R(intDays) For j = 1 To intDays W(0) = W0: WU(0) = WU0: WL(0) = WL0: WD(0) = WD0 P(j) = 0.33 * P1(j) + 0.14 * P2(j) + 0.33 * P3(j) + 0.2 * P4(j) EP(j) = Kc * Eo(j) PE(j) = P(j) - EP(j) If PE(j) > 0 Then EU(j) = EP(j) '//蒸发 EL(j) = 0 ED(j) = 0 Wmm = Wm * (1 + B) / (1 - Im) If Abs(W(j - 1) - Wm) < 0.01 Then A = Wmm Else A = Wmm * (1 - (1 - W(j - 1) / Wm) ^ (1 / (1 + B))) End If A = A + PE(j) If A <= Wmm Then R(j) = PE(j) + W(j - 1) - Wm + Wm * (1 - A / Wmm) ^ (1 + B) Else R(j) = PE(j) + W(j - 1) - Wm End If If (WU(j - 1) + PE(j) - R(j)) > Wum Then '//第一层 WU(j) = Wum If (WU(j - 1) + PE(j) - R(j) - Wum) + WL(j - 1) > Wlm Then '//第二层 WL(j) = Wlm WD(j) = W(j - 1) + PE(j) - R(j) - WU(j) - WL(j) Else WL(j) = (WU(j - 1) + PE(j) - R(j) - Wum) + WL(j - 1) WD(j) = WD(j - 1) End If Else WU(j) = WU(j - 1) + PE(j) - R(j) WL(j) = WL(j - 1) WD(j) = WD(j - 1) End If Else '//不产流，按三层蒸发算 If WU(j - 1) + P(j) >= EP(j) Then EU(j) = EP(j) EL(j) = 0 ED(j) = 0 Else EU(j) = WU(j - 1) + P(j) If WL(j - 1) > Wlm * C Then EL(j) = (EP(j) - EU(j)) * (WL(j - 1) / Wlm) ED(j) = 0 Else If WL(j - 1) >= C * (EP(j) - EU(j)) Then EL(j) = C * (EP(j) - EU(j)) ED(j) = 0 Else EL(j) = WL(j - 1) ED(j) = C * (EP(j) - EU(j)) - EL(j) End If End If End If WU(j) = WU(j - 1) + P(j) - EU(j) WL(j) = WL(j - 1) - EL(j) WD(j) = WD(j - 1) - ED(j) End If E(j) = EU(j) + EL(j) + ED(j) W(j) = WU(j) + WL(j) + WD(j) Next j W0 = W(intDays): WU0 = WU(intDays): WL0 = WL(intDays): WD0 = WD(intDays) '//输出文件 Open App.Path & "\" & intYear & ".out" For Output As #2 For j = 1 To intDays Write #2, t(j), P(j), Eo(j), EP(j), EU(j), EL(j), ED(j), E(j), WU(j), WL(j), WD(j), W(j), R(j) Next j Close #2 '//年统计 For j = 1 To intDays - 1 Robs(i) = Robs(i) + Qobs(j) * 3.6 * 24 / 553 '//年实测径流深 Next j For j = 1 To intDays Rcal(i) = Rcal(i) + R(j) '//年计算径流深Next j Robs(i) = Format(Robs(i), "0.00") Rcal(i) = Format(Rcal(i), "0.00") jderror(i) = Rcal(i) - Robs(i) xderror(i) = (Rcal(i) - Robs(i)) / Robs(i) * 100 jderror(i) = Format(jderror(i), "0.00") xderror(i) = Format(xderror(i), "0.00") Print "实测径流(" & i & ")=" & Robs(i) Print "计算径流(" & i & ")=" & Rcal(i) Print "绝对误差(" & i & ")=" & jderror(i) Print "相对误差(" & i & ")=" & xderror(i) Next i End Sub FORM 3 Private Sub Command1_Click() '//任务二 '//读入数据 Open App.Path & "\..\Data\pdata.csv" For Input As #1 Do While Not EOF(1) intHours = intHours + 1 ReDim Preserve t(intHours) ReDim Preserve EM(intHours) ReDim Preserve P1(intHours) ReDim Preserve P2(intHours) ReDim Preserve P3(intHours) ReDim Preserve P4(intHours) Input #1, t(intHours), EM(intHours), P1(intHours), P2(intHours), P3(intHours), P4(intHours) Loop Close #1 '//参数赋值 Kc = Text1.Text: Wum = 20: Wlm = 60: C = 0.16 Wm = 140: B = 0.2: Im = 0.001 ReDim P(intHours), EP(intHours), PE(intHours) ReDim E(intHours), EU(intHours), EL(intHours), ED(intHours) ReDim W(intHours), WU(intHours), WL(intHours), WD(intHours) ReDim R(intHours) '//初始状态 W(0) = Val(Text2.Text) + Val(Text3.Text) + Val(Text4.Text): WU(0) = Val(Text2.Text): WL(0) = Val(Text3.Text): WD(0) = (Text4.Text) For j = 1 To intHours P(j) = Int((0.33 * P1(j) + 0.14 * P2(j) + 0.33 * P3(j) + 0.2 * P4(j)) * 10 + 0.5) / 10 EP(j) = Kc * EM(j) PE(j) = P(j) - EP(j) If PE(j) > 0 Then '//产流计算 EU(j) = EP(j) EL(j) = 0 ED(j) = 0 Dim A As Single, Wmm As Single Wmm = (1 + B) * Wm / (1 - Im) If Abs(W(j - 1) - Wm) < 0.1 Then A = Wmm Else A = Wmm * (1 - (1 - W(j - 1) / Wm) ^ (1 / (1 + B))) End If A = A + PE(j) If A <= Wmm Then R(j) = PE(j) + W(j - 1) - Wm + Wm * (1 - A / Wmm) ^ (1 + B) Else R(j) = PE(j) + W(j - 1) - Wm End If R(j) = Int(R(j) * 10 + 0.5) / 10 If (WU(j - 1) + PE(j) - R(j)) > Wum Then '//由上至下，逐层填蓄WU(j) = Wum If ((WU(j - 1) + PE(j) - R(j) - Wum) + WL(j - 1)) > Wlm Then WL(j) = Wlm WD(j) = W(j - 1) + PE(j) - R(j) - WU(j) - WL(j) Else WL(j) = (WU(j - 1) + PE(j) - R(j) - Wum) + WL(j - 1) WD(j) = WD(j - 1) End If Else WU(j) = WU(j - 1) + PE(j) - R(j) WL(j) = WL(j - 1) WD(j) = WD(j - 1) End If Else If WU(j - 1) + P(j) >= EP(j) Then EU(j) = EP(j) EL(j) = 0 ED(j) = 0 Else EU(j) = WU(j - 1) + P(j) If WL(j - 1) / Wlm > C Then EL(j) = (EP(j) - EU(j)) * WL(j - 1) / Wlm ED(j) = 0 Else If WL(j - 1) >= C * (EP(j) - EU(j)) Then EL(j) = C * (EP(j) - EU(j)) ED(j) = 0 Else EL(j) = WL(j - 1) ED(j) = C * (EP(j) - EU(j)) - EL(j) End If End If End If WU(j) = WU(j - 1) + P(j) - EU(j) '//平衡 WL(j) = WL(j - 1) - EL(j) WD(j) = WD(j - 1) - ED(j) End If E(j) = EU(j) + EL(j) + ED(j) W(j) = WU(j) + WL(j) + WD(j) Next j Open App.Path & "\Hour.out" For Output As #2 For j = 1 To intHours Write #2, t(j), P(j), EM(j), EP(j), EU(j), EL(j), ED(j), E(j), WU(j), WL(j), WD(j), W(j), R(j) Next j Close #2 Dim FC As Single Dim Rd() As Single, Rg() As Single ReDim Rd(intHours), Rg(intHours) FC = 10# For i = 1 To UBound(PE) If PE(i) > FC Then Rg(i) = FC * (R(i) - PE(i) * Im) / PE(i) End If If (PE(i) > 0 And PE(i) <= FC) Then Rg(i) = (R(i) - PE(i) * Im) End If Rg(i) = Int(Rg(i) * 10 + 0.5) / 10 Rd(i) = R(i) - Rg(i) Next i Dim Q() As Single, QS() As Single, QG() As Single Dim UH() As Single, intUHNums As Integer Open App.Path & "\..\Data\unitgraph.csv" For Input As #1 '//读入单位线Do While Not EOF(1) intUHNums = intUHNums + 1 ReDim Preserve UH(intUHNums) Input #1, UH(intUHNums) Loop Close #1 ReDim QS(intHours + intUHNums - 1) For i = 1 To intHours For j = 1 To intUHNums QS(i + j - 1) = (Rd(i) / 10) * UH(j) + QS(i + j - 1) Next j Next i Dim U As Single U = 553 / (3.6 * 3) Dim CG As Single ReDim QG(intHours) QG(0) = 55.3: CG = 0.968 For i = 1 To intHours QG(i) = CG * QG(i - 1) + (1 - CG) * Rg(i) * U Next i ReDim Q(intHours) For i = 1 To intHours Q(i) = QS(i) + QG(i) Next i Open App.Path & "\Hour_Q.out" For Output As #3 For i = 1 To intHours Write #3, t(i), P(i), R(i), Rd(i), Rg(i), QS(i), QG(i), Q(i) Next i Close #3 MsgBox "任务二完成!" End Sub Private Sub Command2_Click() End End Sub Private Sub Form_Load() Text1.Text = "" End Sub 第七章心得体会 刚看到实习内容的时候，觉得都不是考江苏计算机二级了，简直像计算机竞赛，课设其实原理并不复杂，但要转化为代码，实在是一项巨大的工程，不知从何处下手。一开始是分小块来写，但写着写着就乱掉了，在参数的处理方面也很麻烦，经常会重复定义，所以后来还是选择了先构建出整体框架，再一点一点慢慢填充，最后一边调试一边慢慢完善，对细节做些补充，原本以为要挑灯夜战的两个大程序也就这样差不多完成了。幸福有时候很简单，就比如说在经过N多次调试、黄色字块终于消失的时候，比如说程序运行后终于给了我一个靠谱点的答案的时候，再比如说一沓厚厚的报告打印出来拿在手里的时候，真的是有一种满足感。 这次课设还有一点感触很深的就是学无止境，真的是这样，不管在哪方面，你了解的的和不了解的。我们从小学的时候就开始学Excel，一直用到现在，讲起来也很熟悉了，而记事本在我们眼里又是再简单不过的一个小软件，但在如何把.out文件里乱糟糟一大堆的数据转换成表格时还真犯了愁，总不能一个一个输吧。后来上网查了一下，原来Excel可以把记事本转化成表格的形式打开，瞬间觉得方便了许多，有一种豁然开朗的感觉。曾经看过一段话，觉得写在这里很合适：一个人不认识的永远比认识的要多的多，当你以为对一件事物很熟悉的时候，也正是对这件事物最不了解的时候。而当你随着对事物的了解慢慢加深却感觉越来越摸不透的时候，那么恭喜你，终于入门了。 水文预报课设设计 指导老师：王** 系别：水资源工程系 班级：水文0801 学号：** 姓名：*** 目录 目录_____________________________________________ 错误!未定义书签。 一、设计任务_______________________________________ 错误!未定义书签。 二、设计资料_______________________________________ 错误!未定义书签。 三、流域自然地理概况_______________________________ 错误!未定义书签。 四、设计步骤及技术要求_____________________________ 错误!未定义书签。1．绘制汛期栾川站流量过程线和相应的降雨量过程线_________ 错误!未定义书签。2．计算流域平均次降雨量P ______________________________ 错误!未定义书签。3．分析栾川站流量过程的退水规律，制作退水方案__________ 错误!未定义书签。4．划分洪水，计算各次洪水的实测径流深R ________________ 错误!未定义书签。 5.初定蓄满产流模型参数_________________________________ 错误!未定义书签。6．应用蓄满产流模型计算各次洪水的径流深R ______________ 错误!未定义书签。 7.对方案进行精度评定___________________________________ 错误!未定义书签。8．确定蓄满产流模型参数________________________________ 错误!未定义书签。附表_____________________________________________ 错误!未定义书签。表1 各站累积雨量摘录表_________________________________ 错误!未定义书签。表2 退水资料摘录表_____________________________________ 错误!未定义书签。表3 退水流量相应径流深计算表___________________________ 错误!未定义书签。表4 实测次洪径流深计算表_______________________________ 错误!未定义书签。表5 产流计算表_________________________________________ 错误!未定义书签。表6 次洪径流深精度统计表_______________________________ 错误!未定义书签。表7 Δt=2h时段流量过程摘录表 __________________________ 错误!未定义书签。 【单位线的两个假定】 ①如果单位时段内净雨深是N个单位，它所形成的出流过程的总历时与UH相同，流量值则是UH的N倍。 ②如果净雨历时是m个时段，则各时段净雨量所形成的出流量过程之间互不干扰，出口断面的流量过程等于m个流量过程之和。 【如何根据气候、下垫面条件分析判断产流模式？】 气候：常年气候干燥的流域，因蒸发量大，使土壤缺水量大，土壤一般不易蓄满形成地下径流，一场洪水以超渗产流形成地面径流。气候湿润地区，土壤缺水量少，一场降雨的产流方式多属于蓄满产流。 下垫面：若土壤颗粒细小，结构密实，植被度差，地下水位埋深大，因下渗率小，多以超渗产流方式产生径流。如果土壤颗粒大，结构疏松，植被度高，地下水位高，则多属蓄满产流方式。 【地面径流和地下径流及其特点？】 地面径流：当降雨强度大于下渗率时，产生地面径流，并沿坡面汇集，经河网汇流到达流域出口断面。特点：运动路径短，汇集速度快，受流域的调蓄作用小，流量过程呈陡涨陡落，对称性好。 地下径流：渗入地面以下的降雨量在满足土壤缺水量后，形成地面以下的径流。特点：水流汇集过程运动于土壤孔隙中，流速小，受调蓄作用大，形成的流量过程线缓涨缓落变化，时间上滞后于地面径流。【前期雨量指数模型（又称API模型）：】 以流域降雨产流的物理机理为基础，以主要影响因素作参变量，建立降雨量P与产流量R之间定量的相关关系。常用的参变数有前期雨量指数Pa(反映前期土湿)。 特征：①Pa曲线簇在45度直线的左上侧，Pa 值越大，越靠近45度线，即降雨损 失量越小。 ②每一Pa等值线都存在一个转折点， 转折点以上的关系线呈45度直线， 转折点以下为曲线。 ③Pa直线段之间的水平间距相等。【蓄水容量曲线表征什么？反映什么？】 表征土壤缺水量空间分布的不均匀性；反映了流域包气带缺水容量分布特征。将流域内各地点包气带的蓄水容量，按从小到大顺序排列得到的一条蓄水容量与相应面积关系的统计曲线。 【绘图说明全流域蓄满之前也能观测到径流现象？】 ①这是由于前期气候，下垫面等的空间分布不均匀，导致流域土壤缺水量空间不均匀的结果。 ②由于在其他条件相同情况下，缺水量小的地方降雨后易蓄满，先产流。因此，一个流域的产流过程在空间上是不均匀的，在全流域蓄满前，存在部分地区蓄满而产流 。 面积为流域平均的初始土壤含水量W，最大值为a，全流域中有比例为αo的面积上已蓄满，降在该面积上的雨量形成径流，将在比例为1-αo面积上的降雨量不能全部形成径流。 水文与水资源工程专业本科培养方案及教学计划 一、培养目标 本专业培养适应我国社会主义现代化建设实际需要，德智体美全面发展，具有坚实的数学、水力学、计算机、外语基础，系统地掌握水文学及水资源学科基本理论、基本知识、基本技能与方法，得到水文水资源科学研究与实践训练，能从事水文信息采集与分析、水文模拟与预报、水资源开发利用规划、水资源评价与管理、流域管理与水环境保护等方面工作的高级工程技术人才与管理人才。毕业生适宜在高校、科研机构、水利、水电、农林、能源交通、城市建设、环境保护等部门从事水文水资源领域教学、科研及工程规划、勘测设计和管理等工作，也可攻读水文学及水资源学科及相关学科的硕士、博士学位。 二、基本培养要求 （一）思想政治和德育方面 1.热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，努力学习马克思列宁主义、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想，逐步树立辩证唯物主义和历史唯物主义世界观。 2.积极参加社会实践，受到必要的军事训练；走与工农群众、生产劳动相结合的道路；有为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感，愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务。 3.热爱科学事业，养成良好学风，理论联系实际，具有艰苦求实、善于合作和勇于创新的科学精神。 4.具有良好的思想品德修养和心理素质，遵纪守法。 （二）业务方面 1.系统地较好地掌握水文学及水资源学科基本理论、基本知识、基本技能与方法，受到良好的科学思维和科学实践的基本训练。 2.具有坚实的数学、水力学、计算机、外语、水文学及水资源学基础；能在水文信息采集与分析、水文模拟与预报、水资源开发利用规划、水资源评价与管理、流域管理与水环境保护等领域从事教学、科研及工程规划、勘测设计和管理等工作。 3.掌握一门外国语，能较熟练地阅读本专业外文文献资料。 目录 一、工程概况 (1) 二、分析计算书 (5) 1、设计年径流计算 (5) 2、推求三十年一遇的设计面暴雨过程计算 (7) 3、设计净雨与设计洪水过程线的计算 (8) 4、洪水调节及保坝标准复核 (11) 5、兴利调节计算 (15) 6、推求完全年调节时的F完,相应的兴利库容V兴 (19) 三、结语 (21) 摘要 M 河水库为中型水利枢纽，该水库自1959年蓄水至2015年泥沙淤积量约为280万m 3，死库容已基本於平，影响到兴利库容。现在按正常运行30年的要求，将死水位由现状122.65m ，提高至124.652m 。由于输水洞泄流能力较小，现将汛限水位提高至溢洪道堰顶高程130.652m 。 水文水利计算的主要任务 （1）洪水调节及保坝标准复核 （2）兴利调节计算 洪水调节及保坝计算 根据资料中给的数据，61.7,B m =1,1,0.32,s m m σ=== 3 2 61.7(130.65)m q m gBh H εσ==?-，求得 不同水位时的下泄流量。 利用Excel 计算表格内插法求得半图解法计算表中的相关数据见表11，根据表11可以得出最大下泄量与 Q 不相等，此时应用试算法推求出 Q=q= m q 时m q 的取值。最后试算得到m q =994m 3/s 时满足 m q ≤s m q /11003=安，其他指标见表。 表12 100年一遇洪水调洪计算分析成果 故提高汛限水位能满足要求。 兴利调节计算 根据分析计算1得到年径流数据，扣除上游耗水量得入库流量，即来水量。 损失计算 =+W W W 总蒸渗 通过不同的灌溉面积与灌溉水量定额得到用水量，从而可以计算出计入损失的兴利库容。最后将拟定的不同的灌溉面积，相应的兴利库容汇总，推求完全年调节下的灌溉面积和兴利库容。 本次水文水利计算成果，在抬高汛限水至溢洪道堰顶高程的情况下，最大下泄量能够满足下游的防洪要求，且满足坝体自身的防洪要求；兴利库容大于完全年调节库容能够足灌溉要求，则推求出的完全年调节是的灌溉面积即为，频率P=25%、P=50%时的代表年保证的灌溉面积。 一、工程概况 M 河水库为重行水利枢纽工程，初建时总库容2322万m 3，控制流域面积94平方千米。水库枢纽主要建筑物有拦河坝、溢洪道和放水洞 水库于1958年兴建，1959年7月竣工并投入使用，经历1964-1965年水毁恢复、1976年加高大坝并加做坝顶防浪墙、1982年抗震加固，1983年坝后修建减压井、1985年坝后铺设反虑土工布、1997年副坝防渗工程等多次除险加固，工程达到现状规模。M 河水库现状工程特性有关数据见表1。 第一章绪论 1、水文预报：根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。 2、水文预报内容：洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。 第二章降雨产流量预报 1、非闭合流域水量平衡式R=P-E-W P -W S - Δ W±R 交 ±R 引 ±R 其他 闭合流域的水量平衡式R t =P t -E t +W t -W t+1 2、超渗产流和蓄满产流区别：超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流，而蓄满产流的地下径流比例大。 3、地面径流和地下径流形成流量过程线区别：地面径流的运动路径短，汇集速度快，受流域的调蓄作用小，流量过程线呈陡涨陡落，对称性好；地地下径流的水流汇集过程运动于土壤空隙中，流速小，受流域的调蓄作用大，流量过程线呈缓涨缓落变化，时间上滞后于地面径流。 4、不对称系数计算要求： 1）进行过程线转化2）孤立洪水，不适用于复式洪水 6、影响土壤蒸发主要因素？土壤蒸发三阶段特征？ 1）因素：气象因素、土壤供水条件、土壤结构 2）特征：第一阶段：θ>= θc1（田间持水量）蒸发主要发生在土壤表层，表层土壤因蒸发而减少的水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力第二阶段：（毛管断裂含水量）θc2<θ<θc1 ，E继续，θ减小，上层土壤毛管水开始断裂，随着θ减小，毛管水断裂程度越来越严重，下层对上层供水速率变慢，蒸发受气象因素和土壤含水率影响第三阶段：θ<=θc2 毛管输送水分完全破坏，只能以膜状水或气态水形式移动，速度慢，数量小，E小而稳定，取决于气象因素和地下水的埋深 7、 KC包含哪几方面影响？：1）反应水面与陆面蒸发的差异K1 2）水面与陆面所在的地理位置差异K23）器皿与水面的蒸发差异K3 8、水面蒸发量估计常用方法：水库水量平衡法，空气动力学法，彭曼公式，经验公式法 10、一层、二层、三层蒸发模式优缺点 三层蒸发模式计算的额蒸发量最大，二层次之，一层最小。从模式的计算结构和蒸发物理机制看，二层模式简化了深层结构，忽略了植物根系对土壤水分的蒸发作用，导致蒸发量计算值比三层模式的蒸发量小；在久旱之后，当ML很小且持续无雨时，用二层模式计算出的蒸发量常是偏小的。一层蒸发模式中，既没有考虑深层蒸发与植物根系扩散作用，也没有考虑充分供水时应按蒸发能力蒸发，使得计算的蒸发量偏小的更多。 11、不同水源成分汇流特点有何不同？ 1）地面径流：由坡面直接汇入河网，运动速度快，流程短、受到调蓄作用小；形成的流量过程呈陡涨陡落，是涨洪和洪峰附近流量过程的主体部分 2）地下径流：由渗透到潜水面的水流缓慢流出，运动速度慢、流程长、受到调蓄作用大、变化平缓，汇流时间长；洪水退水尾部主体部分，常延续至后续洪水过程中 3）壤中流：介于上述两者之间，进一步划分：快速部分壤中流与地面径流合成一起，称直接径流，慢速部分与地下径流合并，称地下径流。 12、K的物理意义：泄完蓄水量Wt所需的时间或者流域水流平均汇集时间 13、Cg的物理意义： Cg为常系数，反应退水速率的快慢，又称流量消退系数 石河子大学农业水利工程专业 《水文学及水利计算》课程设计 班级：10级农水四班 姓名：倪显锋 学号：88 指导老师：刘兵 设计成绩： 水利建筑工程学院 2012年6月30日——7月13日 目录 （1）任务书 -------------------------------------------------------------第 3页 （2）设计来水过程计算------------------------------------------------第6页 （3）设计用水过程计算------------------------------------------------第18页 （4）不计损失兴利调节计算------------------------------------------第20页 （5）计入损失兴利调节计算------------------------------------------第22页 （6）设计洪水过程计算------------------------------------------------第27页 （7）调洪计算 ------------------------------------------------------------第34页 （8）课程设计心得------------------------------------------------------第36页 一任务书 一、目的 课程设计是培养学生运用所学理论知识解决实际问题的重要环节。主要目的在于：较系统的复习、巩固所学理论，联系实际、解决生产的问题；使学生初步了解和掌握设计工作的内容、方法和步骤；培养学生分析问题、解决问题的能力。 二、选题 本课程为：安集海灌区引、蓄水工程规划设计中的水文水利计算。 三、资料 （一）位置 安集海灌区位于新疆维吾尔自治区沙湾县境内的西部，距沙湾县城约20公里。处于准葛尔盆地南缘，天山北坡的八音沟河冲积扇和冲积平原上。 （二）水源及水文 1、水源 主要水源是八音沟河，其次春季有部分融雪水。 2、水文资料 ①八音沟发源于天山山系中部的伊乃尔卡山的北坡。全长约100-120公 里，河川径流主要为高山冰雪补给，山区暴雨对洪水的形成起重要作用。黑山头水文站为基本测站，建于1954年，为准备渠首上移，于1966年在头道 目录 1 工程概况与设计任务 (2) 1.1工程概况及原始资料 (2) 1.2设计任务 (4) 2 干流设计洪水推求 (5) 2.1 特大洪水重现期N与实测系列长度n的确定 (5) 2.2 洪水经验频率的计算 (6) 2.3 洪水频率曲线统计参数估计和确定 (8) 2.4 干流设计洪峰流量推求 (11) 3 支流小流域设计洪水计算 (12) 3.1 最大24小时设计暴雨过程推求 (12) 3.2 产流计算 (13) 3.3 汇流计算 (15) 3.4 支流设计洪峰流量的确定 (17) 4 桥址设计洪水流量 (18) 5 桥址设计断面平均流速和设计水深 (18) 6 设计感悟 (18) 1 工程概况与设计任务 1.1工程概况及原始资料 某高速公路大桥跨越的河流断面来水由干流和支流洪水组成，干流水文站位于桥址上游1km处，资料可用来推求坝址处洪水，支流洪水由地区降雨资料推求。干，支流与桥址位置示意图如图1所示。 图1-1干支流与桥址位置示意图 干流洪水资料有年洪峰最大流量，包括调查和实测资料，见表1。另外，还调查到桥址附近干流1900年岸坡上洪痕点2个，分别位于水文站和桥轴线上，洪痕点高程分别为121.3m和120.8m，桥址断面河床高程为115.03m，河床比降为0.5%0，床面与边坡曼宁粗糙系数n=0.012，河宽500m，据此可得该年洪峰流量，作为一个洪水统计样本点。 图1-2桥址河段年最大洪峰流量 支流洪水为一小流域（流域面积为F ）汇流而成。 1） 该支流流域无实测洪水流量资料，但流域中心附近有一个雨量站资料，经频率计算获得P=2%，1%所对应的最大1d 的设计点雨量分别为202.4mm, 323.8mm 。该地区暴雨点~面折算关系见表2，该地区的最大日降雨量与最大24小时降雨量根据经验其关系为p p H H ,,2414.1日 ，设计暴雨时程分配见表3。 表1-1某地区暴雨点~面折算关系表 表1-2地区最大24小时设计暴雨的时程分配表 F （km 2 ） t （h ） 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 1.000 0.945 0.911 0.884 0.864 0.847 0.834 0.823 0.815 0.807 3 1.000 0.960 0.931 0.910 0.893 0.879 0.867 0.858 0.851 0.845 6 1.000 0.977 0.957 0.94 2 0.928 0.917 0.907 0.899 0.892 0.886 12 1.000 0.986 0.972 0.961 0.951 0.94 3 0.935 0.928 0.921 0.915 24 1.000 0.991 0.983 0.975 0.969 0.964 0.959 0.953 0.949 0.944 河道洪水预报：自我测试题 一、填充题 1．洪水波的变形表现为：（ ）和（ ），影响洪水波变形的主要因素是：（ ）、（ ） 和（ ）。 2.相应水位是指：（ ）。 3.下游同时水位是指：（ ），在相应水位关系中，以下游同时水位作参数反映了：（ ）等因素的影响。 4.合成流量是指：能同时到达下游站的上游干支流流量之和，合成流量法的预见期为： （ ）。 5．马斯京根法参数k 的物理意义是：（ ） 。 6．在河段长不变的情况下，特征河长越长，x （ ），河槽调蓄能力（ ）。 7． 若单独使用流量演算法进行流量演算，流量演算的预见期为：（ ），因此该方法常用于： （ ）。 8．在马斯京根法计算中，已知C0=，C1=，C2应为（ ） 9．特征河长的概念是：（ ）。 10. 洪水期天然河道的槽蓄关系往往成（ ）关系，影响其关系的主要因素是（ ）。 11. 相应水位（流量）的预见期应是：( ) 12．水文预报的预见期应是：( ) 二、问答题 1．洪水波变形反映在哪些方面，影响变形的因素有哪些 1. 洪水波的运动与河段上下游站的水位（流量）过程线有什么关系 2. 什么是相应水位什么是传播时间如何在实测水文资料中得到 3. 影响相应水位（流量）关系的因素有哪些相应水位（流量）相关图的常用参数有哪些 4．以下游同时水位，t z 下和以上游站涨率（或涨差）为参数的相应水位相关图能反映什么规律为什么 5．现时校正法能校正预报误差的原因是什么 6. 流量演算的基本原理是什么 7. 什么是槽蓄曲线槽蓄量是如何计算的怎样处理天然河道槽蓄关系为什么说流量演算的各 种方法的关键在于处理槽蓄曲线 8. 马期京根法有何假定怎样用马斯京根法进行流量演算 9．马斯京根法中参数Q '，K ，x 有何物理意义确定马斯京根法参数x 、k 有哪些的方法试述 试算法确定X 、k 值的步骤 10. 马斯京根法计算时段⊿t 如何确定对于长河段采用马斯京根法进行流量演算为什么要进 行分段如何分段为什么马斯京根法在实用中要经验处理如何处理 11. 什么是特征河长l 如何推求l 法的人流条件是什么怎样用特征河长法进行流量演算 12. 河道特性与演算参数间有何联系 13．有支流河段流量演算有什么特点 三、计算题 1．若已知上游站入流过程，并分析得X=0，K=12小时，取Δt=K=12小时，试计算下断面的出流过程。 2．．若已知上游站入流过程，并分析得X= K=9小时，取Δt =6小时，试计算下断面的出 流过程。 C 0=T KX K KX T ?+--?5.05.0= C 1= T KX K KX T ?+-+?5.05.0= C 2= T KX K T KX K ?+-?--5.05.0= 水文水利计算课程设计 第一章概况 一、基本情况 某河是渭河南岸较大的一级支流，发源于秦岭北麓太白山区，流域面积，干流全长，河道比降1/60～1/70。流域内林木茂盛，植被良好，水流清澈，水质优良。该河干流上有一水文站，控制流域面积686 km2。 拟在该河干流上修建一水库，其坝址位于水文站上游公里处，控制流域面积673km2。该水库将承担着下游和渭河的防洪任务，下游的防洪标准为20年一遇洪水，水库设计标准为100年一遇洪水，校核标准为1000年一遇洪水。该水库建成后将承担本地区37万亩的农业用水任务和临近城市的供水任务，农业用水的保证率为75%，城市供水的保证率为95%。 二、基本资料 1、径流 水文站有实测的1951～2000年逐月径流资料。（见附表1-1） 2、洪水 水文站有实测的1950～2000年洪水资料，经整理摘录的逐年洪峰流量（见附表1-2），同时调查到该水文站在1890和1930年曾经发生过两次大洪水，其洪峰流量资料（见表附1-2）。并计算出了不同频率洪量（见附表1-3）和典型洪水过程（见附表1-4）。 3、农业用水 根据该灌区的作物组成和灌溉制度，分析计算的灌区不同频率灌溉需水量见表12。 4、城市用水 城市供水每年按亿m3计，年内采用均匀供水。 5、水库特性 水库库容曲线（见图1-1）。水库死水位为，泄洪设施为开敞式无闸溢洪道，断面为矩形，宽度为30米。根据本地区气象资料和地质资料，水库月蒸发量和渗漏量分别按当月水库蓄水量的2%和%计。 图1-1 水库水位～库容系曲线关 水库在汛期输水洞按其输水能力泄洪，输水洞进口高程为722m，内径为4m， 设计流量为70m3/s。 第二章水库的入库径流特征分析 一、水文资料审查 1、资料的可靠性审查。 因为各种数据资料均摘自《水文年鉴》，故可靠性较高。 2、资料的一致性审查 《水文预报课程设计》 姓名： 学号： 学院：水利与环境学院班级： 指导老师： 时间：2013.1.23 《水文预报课程设计》说明书 1、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： 1) 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； 2) 熟悉降雨～径流相关图编制的完整过程； 3) 新安江两水源模型结构及产流参数率定方法； 4) 流域经验单位线的推求方法； 5) 洪水预报方案精度评定方法； 6) 利用预报方案进行实行洪水预报方法； 7) 利用马斯京根分段连续演算法进行长河段洪水演进预报。 2、设计基本资料 该流域集水面积1884.6km2，干流河长约273km 。流域气候温湿，年降雨量在1700毫左右。地下水位较高，且随季节变幅小，因次，一般情况下，土壤含水量较大。 根据流域自然地理条件情况和气候条件，以及洪水流量过程线分析，可知流域产流规律符合湿润地区的蓄满产流模型特征。采用降雨径流相关图制作流域蓄满产流方案，用二层蒸发模型计算蒸发，水源划分考虑两水源划分。 3、课程设计资料 1. 一场历史洪水的流量过程，相应的各雨量站（3个雨量站）时段雨量与权重（时段长为3h ） 2. 洪水的前期日降雨量，日最大蒸发量资料（历史洪水与实时预报洪水） 3. XX 场洪水的退税过程 4. 部分场次洪水降雨、径流特征值成果表 5. 干流河段的马斯京根参数及分段数（3段） 4、产流计算 4.1 面平均雨量计算 4.11 计算方法 泰森多边形法 i i P P α?=∑ (1) 其中i α为i 站的面积权重，i P 为i 站的实测降雨 4.12 各测站基本资料如表1、表2所示 水文学课程设计 课程名称： ___________ 工程水文学 _____________ 题目：陂下水库设计洪水_____________________ 学院：土木工程系：水利水电与港口工程 专业： __________ 水利水电工程__________ 班级： ____________ 2012级______________ 学号：______________________ 学生姓名：_______________________ 起讫日期：2014.06.23 ~2014.06.27 指导教师：______ 职称：高工 二O 一四年六月 目录 第1章基本资料 (1) 1.1工程概况 (1) 1.2设计资料 (1) 第2章设计要点 (3) 2.1设计标准 (3) 2.2确定流域参数 (3) 2.3设计暴雨 (3) 2.4损失参数 (11) 2.5汇流参数 (11) 2.6设计洪峰流量推求 (11) 2.7设计洪水过程线 (13) 第3章设计成果 (18) 第4章成果合理性分析 (19) 附录20 第1章基本资料 1.1工程概况 1.1.1水库概况 陂下水库位于福建省长汀县四都乡，与江西省毗邻。坝址位于汀江支流濯田河的小支流陂下河上。濯田河水力资源丰富，经流域规划，提出水力发电四级开发方案，陂下水库为一级龙头水库。根据地形、地质条件，总库容初估约为 5000~6000万m3，属中型水库，装机容量5000kW左右，属小型电站。水工建筑物为三级建筑物，大坝为砌石坝。 1.1.2流域概况 陂下水库坝址以上流域面积166 km2，流域为山丘区，平均高度500 m，主河长30. 4 km,主河道平均比降7. 82 %。。流域内植被良好，土壤以红壤土为主。流域内雨量丰沛，多年平均降雨量1617. 5 mm，主要集中在四~九月，其中四~六月份以锋面雨为主，七~九月份以台风雨为主。流域内多年平均径流深981 mm,多年平均陆面蒸发量636. 5 mm,多年平均水面蒸发量990 mm。 1.2设计资料 1.2.1资料概况 陂下水库坝址处无实测流量资料，流域内也无实测雨量资料。坝址下游约 1 km处有四都雨量站，具有1956~1975年实测降雨系列。陂下河1973年5月31 日发生过一场特大暴雨，四都站实测最大一日雨量332. 5 mm，经调查，重现 期约为80~100年。流域附近有观音桥、官庄、上杭、桃溪、杨家坊水文站及长 汀、新桥、铁长、庵杰、四都、濯田等雨量站。资料情况见表 1 O 其它资料：水利水电工程设计洪水计算手册，福建省水文手册、龙岩地区简易水文手册、龙岩地区水文图集。 1.2.2设计资料 1 .各水文站站有关资料年限统计表，见表 1 O 2.暴雨资料长汀、四都、濯田站实测短历时暴雨资料，见表2o 3.福建省暴雨点~面折算关系，见表3o 4.福建省设计暴雨时程分配，见表4。 5.福建省次暴雨强度i次和损失参数卩关系，见表5。 6.降雨历时等于24小时的径流系数a值表，见表6o 第一章绪论 1、水文预报的概念 根据水文现象客观规律，利用实测水文气象资料，应用一定原理、技术和方法，对水文要素（或其特征值）的未来状况进行预测。 2、何为水文预报 (1)降雨后发生了什么？ 根据已知的信息对未来一定时期内水文状态作出定性或定量的预测。 已知信息： 水文状态： (2)水文预报的内涵与实质？ 以水文水资源学科基本理论与方法为基础，紧密结合生产实际，构建具体的预报方法/ 预报方案/预报调度系统，服务于生产实际。 水文预报 水文气象资料：降水、蒸发、气温、水位、流量、冰情等 原理：气象学、水文学、水力学等 技术:遥测、遥感、计算机、现代通信技术、GPS等 方法:成因分析法、统计相关法、系统分析法 预见期:预报发布时刻与预报要素出现时刻之间的时距预见期的长短随预报项目、预报条件（依据的资料）和技术水平不同而异。 预见期与精度间关系:预见期增长，影响因素增多，偶然性加大，使得预报精度降低 水文预报的内容 流域或区域性洪水与旱情预测水体封冻开冻状况及冰凌冰情预测积雪及冰川融雪径流预报水利水电工程施工期预报水工程运行期水文要素预报河道沿程水文要素变化预报水文预报研究层面发生变化 传统水文：包括水文测验水文预报水文计算 现代水文：包括水资源水环境水生态 水文预报的服务层面发生变化 1、传统水文预报向现代实时洪水预报调度系统延伸 2、防洪减灾向水资源评价开发利用和管理延伸 3、水文模型向面污染模型和生态评价模型延伸 人类活动对流域水文情态/水文预报的影响：1、人类活动改变了自然面貌，从而改变了陆面的水文情态2、中国具有世界上最强烈的人类活动，水文预报自然受到最强烈的人类活动影响3、人类对流域环境过度和无序的干扰，破坏了水文气象资料的一致性和代表性 气候变化对水文情态/水文预报的影响：1、对工业、农业、生态环境和人们生活产生影响2、全球水文循环加剧并对区域水资源和水文预报产生一定的影响3、易造成极端水文异常事件的发生，导致洪水和干旱的频率与强度增加，准确做出预报更加困难4、防洪安全、水资源安全、水工程安全和水生态环境安全问题对预报提出更高要求 1998年长江大洪水特点1、全流域性的大洪水2、洪水次数多：8次洪峰3、洪水量级大：百年一遇4、洪峰水位高：多次超历史最高5、洪水持续时间长6、洪水发生早，来势猛2003年淮河洪水特点：1、降雨历时集中,强度大,分布范围广2、干支流洪水并发,暴雨洪水组合恶劣3、洪水涨势猛,水位高,持续时间长4、流量和洪量大 水文预报的分类1、按预见期的长短短期预报中长期预报长期预报超长期预报 2、按预报内容洪水预报枯水预报冰情预报台风风暴潮预报沙量预报 3、按预报范围或水体河道洪水预报河口水文预报流域水文预报区域水文预报水库水文预报湖泊水文预报 水利水能计算课程设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 《隔河岩水库水文水利计算》任务书一，任务 （一）水文计算 1，设计年径流计算 （1）资料审查分析 （2）设计保证率选择 （3）频率计算确定设计丰水年、设计中水年、设计枯水年的年径流量 （4）推求各设计代表年的径流过程 2，设计洪水过程线及校核洪水过程线的推求 （1）审查资料 （2）确定设计标准及校核标准 （3）频率计算求设计洪峰设计流量 （4）求出设计洪水及校核洪水过程线 （二）水能计算 （1）了解水库兴利运用方式 （2）计算保证出力 （3）计算多年平均发电量 （4）装机容量的选择（最大工作容量、备用容量和重复容量）二，成果要求 （1）课程设计报告组成： A、封面； B、任务书； C、目录； D、正文； E、参考文献； （2）课程设计要求： 要求条理清楚，书写工整，数据正确，表格整齐、清楚。计算必须写明计算条件、公式来源、符号的含义、计算 方法及计算过程，并附有必要的图纸。 目录 第一章参考资料 流域概况. 5 水文资料................................ .6 径流资料 (6) 洪水资料……………………………………. .7 水能资料............................ . (10) 第二章水文计算 设计年径流计算……… .13 资料审查分析 (13) 设计保证率选择 14 频率计算确定设计丰、中、枯水年年径流量 15 推求各设计代表年的径流过程 17 设计洪水过程线及校核洪水过程线的推求 21 审查资料 21 确定设计标准和校核标准 22 频率计算求设计洪峰、设计洪量 24 求出设计洪水及校核洪水过程线 26 第三章水能计算 水文预报课程设计心得体会 篇一：水文预报课程设计报告 河海大学文天学院 水文预报课程设计报告 指导老师：专业班级：学号姓名： 年月日 目录 第一章基本任务............................................ 3 第二章基本资料.. (4) 1、流域概况............................................ 4 2、基本资料............................................ 5 3、计算参数............................................ 5 第三章计算公式.. (6) 1、蒸散发计算.......................................... 6 2、产流量计算.......................................... 6 3、水源 划分............................................ 7 4、汇流计算............................................ 7 第四章基本数据............................................ 8 第五章结果评定及分析..................................... 11 第六章计算程序及说明..................................... 13 第七章总结和心得.. (23) 任务一： 编写新安江模型，包括两种时间尺度：日模型（24h）、次洪模型（1h）；（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）89~94年的历时数据作为率定参数，95~96年的数据作为模型检验。任务二： 根据已给的呈村流域资料，利用编制的新安江模型进行日径流模拟与次洪过程模拟，率定新安江模型参数。任务三： 分析日模型与次洪模型模拟结果， 第一章绪论 1、水文预报：根据已知得信息对未来一定时期内得水文状态做出定性或定量得预测。 2、水文预报内容：洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。 第二章降雨产流量预报 1、非闭合流域水量平衡式R=P-E-W P-W S- Δ W±R交±R引±R其她 闭合流域得水量平衡式R t=P t-E t+W t-W t+1 2、超渗产流与蓄满产流区别：超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流，而蓄满产流得地下径流比例大。 3、地面径流与地下径流形成流量过程线区别：地面径流得运动路径短，汇集速度快，受流域得调蓄作用小，流量过程线呈陡涨陡落，对称性好；地地下径流得水流汇集过程运动于土壤空隙中，流速小，受流域得调蓄作用大，流量过程线呈缓涨缓落变化，时间上滞后于地面径流。 4、不对称系数计算要求： 1）进行过程线转化2）孤立洪水，不适用于复式洪水 5、产流方式论证中综合分析内容及含义 6、影响土壤蒸发主要因素？土壤蒸发三阶段特征？ 1）因素：气象因素、土壤供水条件、土壤结构 2）特征：第一阶段：θ>= θc1（田间持水量）蒸发主要发生在土壤表层，表层土壤因蒸发而减少得水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力第二阶段：（毛管断裂含水量）θc2<θ<θc1 ，E继续，θ减小，上层土壤毛管水开始断裂，随着θ减小，毛管水断裂程度越来越严重，下层对上层供水速率变慢，蒸发受气象因素与土壤含水率影响第三阶段：θ<=θc2 毛管输送水分完全破坏，只能以膜状水或气态水形式移动，速度慢，数量小，E小而稳定，取决于气象因素与地下水得埋深 7、 KC包含哪几方面影响？：1）反应水面与陆面蒸发得差异K1 2）水面与陆面所在得地理位置差异K23）器皿与水面得蒸发差异K3 8、水面蒸发量估计常用方法：水库水量平衡法，空气动力学法，彭曼公式，经验公式法 10、一层、二层、三层蒸发模式优缺点 三层蒸发模式计算得额蒸发量最大，二层次之，一层最小。从模式得计算结构与蒸发物理机制瞧，二层模式简化了深层结构，忽略了植物根系对土壤水分得蒸发作用，导致蒸发量计算值比三层模式得蒸发量小；在久旱之后，当ML很小且持续无雨时，用二层模式计算出得蒸发量常就是偏小得。一层蒸发模式中，既没有考虑深层蒸发与植物根系扩散作用，也没有考虑充分供水时应按蒸发能力蒸发，使得计算得蒸发量偏小得更多。 11、不同水源成分汇流特点有何不同？ 1）地面径流：由坡面直接汇入河网，运动速度快，流程短、受到调蓄作用小；形成得流量过程呈陡涨陡落，就是涨洪与洪峰附近流量过程得主体部分 2）地下径流：由渗透到潜水面得水流缓慢流出，运动速度慢、流程长、受到调蓄作用大、变化平缓，汇流时间长；洪水退水尾部主体部分，常延续至后续洪水过程中 3）壤中流：介于上述两者之间，进一步划分：快速部分壤中流与地面径流合成一起，称直接径流，慢速部分与地下径流合并，称地下径流。 12、K得物理意义：泄完蓄水量Wt所需得时间或者流域水流平均汇集时间 13、Cg得物理意义： Cg为常系数，反应退水速率得快慢，又称流量消退系数 安徽农业大学工学院 工程水文学课程设计计算书 设计题目石门卡水库调算 姓名李腾辉学号12100842 专业2012级农业水利工程指导教师朱梅完成时间2014年5月14日设计成绩 中国·合肥 二〇一四年五月 目录 一、设计任务 (4) 用水量分析 (5) 一、设计任务 分析某建设项目每年从石门卡水库取水，水量是否够用（95%保证率对应年型）。 二、基础资料 （1）广德县流洞镇流洞村流洞桥雨量站1966-2010年长系列降雨资料（见附表1）； （2）石门卡水库的基本资料； 石门卡水库的基本资料：石门卡水库控制流域面积 6.85km2，死水位为75.93m对应的死库容为3万m3，设计洪水位85.85m，校核洪水位86.16m，正常蓄水位85.03m，总库容277.3万m3，兴利库容214.6万m3，调洪库容62.9万m3。 根据石门卡水库除险加固工程初步设计报告水库水位库容关系见下表。 说明：起调水位为81.2m，相应的库容为？万m3。 （3）旬降雨量和产流系数关系表； 水库的来水量主要是降雨径流补给，经过对降雨量的计算分析，选取典型年进行水库的调算。 区间降水来水量按产流系数法推求，计算公式为： Q区间＝P×α×F —区间产水量（万m3），P为旬面降雨量（mm），α为径流系上式中，Q 区间 数，F为区间面积（km2）。 根据相关计算成果，得各旬降雨量产流系数表 根据《安徽省广德县石门卡水库除险加固工程初步设计报告（报批稿）》石门卡水库的汇水面积为6.85 km2。 （4）水库附近用水量情况。 用水量分析 石门卡水库位于新杭镇牛头山村，属在册重点小（一）型水库。水库的集水面积6.58km2。水库以灌溉、防洪为主，兼有工业用水和水产养殖功能。 （1)农业用水量 水库设计灌溉面积为2000亩，本次按照2000亩计算。根据相关规范，灌溉保证率为75%。根据计算，多年平均补充灌溉用水量55万m3，p=75%保证率补充灌溉水量为66万m3。由于灌溉技术水平的提高和灌溉工程的不断完善，规划水平年灌溉用水定额将有所降低，节约的灌溉用水量可用于增加灌溉面积，因此，规划水平年的农业灌溉用水量将与现状水平基本相当。 参照广德县卢村水库及浙江省部分小型灌区的资料，渠系水利用系数为0.6。根据调查，水库下游农田主要种植单季稻，作物需水集中在6~9月。同时，参考《广德县粮长门水库工程水资源论证报告（报批稿）》，其毛灌溉定额及需水量如表5-4，其需水年内分配系数见表5-5。 表5-4 农田毛灌溉定额及需水量计算表 表5-5 广德县单季稻灌溉需水年内分配 水文预报复习题 一、填空题 1.一般水文预报研究的重点关键有_共性规律_研究和_个性问题__研究两个部分。 2.降雨产流量计算是以___降雨径流形成理论___和_坡地产流基本规律_为基础，由降雨量计算能到达流域出口算面的径流深。 3.长年干燥的地区一般以__超渗产流_产流为主，气候湿润的地区一般以__蓄满产流_产流为主。 4.控制单位线形状的指标有单位线_单位线洪峰流量__，_洪峰滞时_，单位线总历时，常被称为单位线三要素。 5.按对流域水文过程描述的离散程度分类，流域水文模型可分为__集总式__模型，分布式模型，_半分布式__模型三类。 6.实时洪水预报的基本任务是根据采集的实时雨量，蒸发，水文等观测资料信息对将来发生的洪水作出_洪水总量_，__洪峰及发生时间_ ，洪水发生过程等情况的预测。 7.常用的枯季径流预报方案有_退水曲线法__，前后期径流量相关法，和__河网蓄水量法_三种。 8.蓄满产流流量过程线不对称系数_大__，超渗产流过程线不对称系数__小__。（横线处填大，小） 9.水文要素预报值遇实测值之间往往存在一定误差，通常称之为预报误差，预报误差产生的原因主要有量测误差，_预报方法误差____， _资料代表性误差__三方面。 10.某流域有四个雨量站A，B，C，D。他们的权重分别为 0.2，0.4，0.3，0.1。一次降雨过程A，B，C，D测得的降雨量分别为 25mm，30mm，30mm，38mm，则用泰森多边形法可求到该地区本次降雨为_ _mm。 11.流域汇流是研究地表径流、壤中流、和地下径流如何汇集为流域出口断面的流量过程。 12.径流深预报以实测值的20% 作为许可误差，当该值大于20 mm时，取20 mm；当小于3 mm 时，取3 mm。 13.通常水文预报的水文要素有流量、水位、冰清和旱情等。 14.水文预报中应用最广泛的是对洪水的预报。 15.水文预报方法研究以规律描述方法研究为核心。 16.在天然流域上蒸散发主要包括土壤蒸发，植物散发和水面蒸发，其中最主要的是土壤蒸发。 17.用实测流量过程线分割水源，最常用的是斜线分割法。 18.相邻两条等流时线之间的流域面积称为等流时面积。 19.相应水位（流量）预报是根据天然河道里洪水波运动原理，分析洪水波在运动过程中波的任一位相水位自上站传播到下站时的相应水位及其传播速度的变化规律，寻求其经验关系，据此进行预报的一种简便方法。 20.在有支流河段，若支流来水量大，干支流洪水之间干扰影响不可忽略。此时，用相应水位法常难取得满意结果，可采用合成流量法。 21.在降雨产流量计算和流域汇流水源划分中，有时把壤中流进一步划分为两部分，分别为快速壤中流、慢速壤中流。 22.在水位预报日常工作中或研制水文预报模型时，水面蒸发量E o通常由蒸发皿实测资料而得。 23.水文预报研究主要还存在基本规律研究和误差修正两方面的问题。 24.流域产流量的计算是一个问题。 25.流域降雨产流量关系的建立是以实测资料为依据，常用的资料有、和，具体应用中还需作变换计算。 26.目前常见的下渗关系表示方式有物理概念公式、经验下渗方程和经验相关关系图等。水文预报课程设计
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