9水文预报
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水文预报主要知识点总结水文预报的主要知识点包括以下几个方面:1. 水文资料的获取和处理水文资料是水文预报的基础,包括雨量、水位、流量、蒸发、降雪、土壤含水量等观测数据,以及地形、土壤、植被、地下水、地表水等空间数据。
水文资料的获取依靠气象、水文观测站、遥感技术和地理信息系统等手段,数据的处理和分析则需要运用数理统计、计算机模拟、数据挖掘等方法。
2. 气象因素与水文变化的关系气象因素对水文过程有着显著影响,主要包括降水、蒸发、降雪等。
降水是引起洪涝灾害的主要原因,而蒸发则是水体的主要损失途径,降雪则是冬季水资源的重要来源。
通过对气象因素与水文变化的关系进行研究,可以发现其规律性,从而提高水文预报的准确性和可靠性。
3. 水文模型的建立与应用水文模型是描述水文过程的数学模型,包括水文循环模型、径流模型、地下水模型、土壤水模型等。
通过建立水文模型,在预报时段内对水文过程进行模拟和预测,可以为水文预报提供科学依据和数值计算支持。
4. 预报技术与方法水文预报的技术和方法主要包括统计预报、物理模型预报、时间序列预报、模糊预测、灰色预测、人工神经网络等。
其中,统计预报是基于历史观测数据的分布特征和规律性来进行预测,而物理模型预报则是借助数学方程描述水文过程,通过计算机模拟来进行预测。
不同的预报技术和方法适用于不同的预报对象和目标,需要根据实际情况进行选择和应用。
5. 水文预报的评估与调整水文预报的准确性和可靠性是其重要评价指标,需要通过对观测数据和实际情况的对比,对预报结果进行评估和调整。
评估方法包括统计检验、误差分析、敏感性分析等,通过评估和调整,可以不断提高水文预报的准确性和可靠性。
水文预报是气象水文科学的重要内容之一,对于社会经济的可持续发展具有重要意义。
通过加强水文预报的研究和实践,提高水文预报的科学性、准确性和可靠性,可以为我国的水资源管理、防洪减灾、农业灌溉、城市供水等领域提供有力支撑。
同时,水文预报的发展也需要不断创新和完善,加强国际交流与合作,借鉴和吸收国际先进经验和技术,推动水文预报事业的发展和进步。
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。
"水文预报课程设计"姓名:学号:学院:水利与环境学院班级:指导教师:时间:"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局部,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、利用和管理的理论根底。
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)新安江两水源模型构造及产流参数率定方法;4)流域经历单位线的推求方法;5)洪水预报方案精度评定方法;6)利用预报方案进展实行洪水预报方法;7)利用马斯京根分段连续演算法进展长河段洪水演进预报。
2、设计根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. **场洪水的退税过程4. 局部场次洪水降雨、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 各测站根本资料如表1、表2所示表1 各测站降雨量 单位:mmA 站降雨B 站降雨C 站降雨 18.18181818 8.510638298 12.90322581 90.90909091 42.55319149 64.51612903 168.1818182 78.72340426 119.3548387 45.45454545 21.27659574 32.25806452 36.3636363617.021276625.80645161表2 各测站权重A 站权重B 站权重C 站权重 0.220.470.314.13 计算步骤将表1、表2中数据代入公式(1)中并使其结果除以3即得面平均降雨量如表3所示表3面平均雨量单位:mm流域面雨量4.00 20.00 37.00 10.00 8.00再由实测洪水过程可画出流量过程线如图1图1 实测洪水流量过程线4.2 次洪分割4.21 计算流域平均消退系数Cgg由最小二乘法公式 ∑∑==∧=n i i ni i i g QQ QC 121,12,1, (2)算得Cg=0.837(从流量开场消退时算起)同理可算得地下水消退系数Cgg=0.746(从退水开场算起) 4.22 划分水源由地下水退水过程线不变的规律,结合实测洪水过程(无后续洪水)和实测洪水过程可画出图2图2 分割复式洪水再由洪峰(如此题中的683.91)与Cg 的乘积的递推,算出一系列的Q 值,用径流深计算公式可累加出一系列的R 值,即得蓄泻关系曲线,如图3图3 蓄泻关系曲线用图3可查出此场洪水对应的初和末e e R R 值,则由公式初末e 12210/26.3R R A Q Q Q t R e n i i -+⎪⎭⎫ ⎝⎛++∆=∑-=(2)算得mm R 637.390=再算得mm R S 814.34=mm R G 832.4= 另附以下几图表表4地面与地下流量过程 单位:mmQ Qg Qs 1.7571 1.7571 0 1.9518 4.2332 0.8572 17.3571 6.7094 10.6477 117.0003 9.1856 107.8146 361.8473 11.6612 350.1856 620.1595 14.1379 606.0216 683.9124 16.6140 667.2984 666.2792 19.0902 647.1887 558.2343 21.5663 536.6681 430.3991 24.0425 406.3565 315.2504 26.5187 288.7317 235.7673 28.9948 206.7724 168.2515 31.4710 136.7805 112.7568 33.9471 78.8096 62.1171 36.4233 25.6938 38.899438.8994图5 流域平均退水曲线图6 地下水退水曲线表5 蓄泻关系曲线表 单位:m3/sQ R 0.00068891 0.00000236 0.00072262 0.00000721 0.00075798 0.00001229 0.00079508 0.00001762 0.00083399 0.00002321 0.0008748 0.00002907 0.00091762 0.00003522 0.00096252 0.00004168 0.001009630.00004844图7 相邻时段流量关系图4.3流域初始土壤蓄水量的计算 4.31 前期影响雨量Pa 的计算WMEpk -=1 (3) )(,1,t a t t a P P k P +=+ (4)4.32 计算实例资料见表6表6 Pa 根本数据 单位:mm日降雨量 Pa 蒸发能力 WM Pa,t+1 1.4 60 9.7 80 53.95525 0 47.41318 5.9 46.84895 1.9 42.83814 0.738.259144.4 降雨径流相关图制作及误差检验 4.41 计算原理:〔1〕流域蓄满产流模型计算公式)()1(1WMM PE a WMMa PE WM WM W PE Rb <=++-+-+=+ (5))(WMM PE a WMW PE R >+-+=(6)〔2〕蒸发计算〔两层蒸发模式〕PL U L P U P U E E E E E E E W P =+===⇒>+E 0(7)LU LMU L U U P U E E W E E W E E W P +===⇒<=+E W )-(E L P (8)表7降雨径流相关表单位:mmW0 0 10 20 30 38.25914 40 50 60 63.1 70 80 P \ a 0 10.1638 20.695677 31.6747 41.15998 43.21656 55.506258 68.879817 73.3425 84.11941 106.40 0 0 0 0 -7.1E-15 -7.1E-15 0 0 -7.1E-15 7.11E-15 02.7875 0.01212 0.10381 0.2060671 0.32223 0.43239 0.457702 0.6221349 0.835937 0.919062 1.158914 2.787510 0.15846 0.49578 0.873091 1.30347 1.713695 1.808288 2.4264865 3.2432283 3.566412 4.528131 1015.75 0.39826 0.94089 1.549526 2.24635 2.913684 3.068082 4.0830814 5.4464816 5.996761 7.704987 15.7520 0.64862 1.34905 2.1364135 3.04064 3.910063 4.111797 5.444911 7.263802 8.013052 10.48246 2021.575 0.75764 1.51796 2.3733851 3.35697 4.304224 4.524275 5.9815807 7.9834773 8.816008 11.67635 21.57530 1.4958 2.59071 3.8290544 5.26353 6.659053 6.985688 9.1807722 12.35853 13.81252 20 3040 2.73081 4.25936 6.0016437 8.04337 10.06335 10.54252 13.86103 20 23.1 30 4050 4.39211 6.40489 8.7230367 11.4852 14.29346 14.97618 20.138794 30 33.1 40 5052.5 4.87954 7.02318 9.4999044 12.467 15.51396 16.26221 22.5 32.5 35.6 42.5 52.557.3625 5.91606 8.32778 11.134169 14.5397 18.13038 19.04014 27.3625 37.3625 40.4625 47.3625 57.362560 6.52935 9.09493 12.093885 15.7648 19.71786 20.75181 30 40 43.1 50 6066.15 8.10818 11.0603 14.556409 18.9586 24.40914 26.15 36.15 46.15 49.25 56.15 66.1570 9.20978 12.4279 16.280051 21.2713 28.25914 30 40 50 53.1 60 7072.9375 10.1134 13.5498 17.705627 23.2865 31.19664 32.9375 42.9375 52.9375 56.0375 62.9375 72.937581.25 12.9982 17.151 22.425269 31.25 39.50914 41.25 51.25 61.25 64.35 71.25 81.2580 12.5311 16.5645 21.633086 30 38.25914 40 50 60 63.1 70 8090 16.6527 21.8387 30 40 48.25914 50 60 70 73.1 80 90100 21.9032 30 40 50 58.25914 60 70 80 83.1 90 100 110.000 30.000 40.000 50.000 60.000 68.259 70.000 80.000 90.000 93.100 100.000 110.000 120.000 40.000 50.000 60.000 70.000 78.259 80.000 90.000 100.000 103.100 110.000 120 130.000 50.000 60.000 70.000 80.000 88.259 90.000 100.000 110.000 113.100 120.000 130.000 140.000 60.000 70.000 80.000 90.000 98.259 100.000 110.000 120.000 123.100 130.000 140.000图8 降雨径流相关图误差检验. 优选-用其他场次PE~R关系查降雨径流相关图,校核是否合格并算出合格率与等级,见表8表8 径流深校核单位:mmPa 有效降雨PE 次洪径流深演算径流深许可误差实际误差合格否合格率等级15.2 45.7 10.36973824 6.452868934 3 3.916869311 否0.88 甲级48.8 58.2 29.95190859 27 5.990381719 2.951908594 是43.9 25.2 2.406251416 6.160410485 3 -3.75415907 否46 81.5 46.96073863 47.5 9.392147726 -0.53926137 是40.1 113.3 71.16978066 71.55914295 14.23395613 -0.3893623 是45.3 66 31.99972577 31.3 6.399945153 0.699725765 是35.7 64.7 27.56503271 20.70111833 5.513006542 6.863914379 否10 71.9 10.51539884 13.14539778 3 -2.62999893 是29.8 76.2 31.84636564 26 6.369273129 5.846365644 是44.4 114.2 77.20418345 78.6 15.44083669 -1.39581655 是44.9 81.9 44.8442484 46.8 8.96884968 -1.9557516 是51 65.9 38.72889177 36.9 7.745778353 1.828891765 是80 101.7 103.827372 101.7 20 2.127372048 是10.7 37.6 4.762956997 3.923568862 3 0.839388135 是52.4 100.5 68.49763184 72.9 13.69952637 -4.40236816 是42.7 74.7 35.32604807 37.4 7.065209614 -2.07395193 是39.6 150 106.9960346 109.6 20 -2.60396537 是27.8 60.5 13.56898305 15.10650626 2.71379661 -1.53752321 是38 94.9 50.55374053 52.9 10.11074811 -2.34625947 是52.4 85.1 58.77736748 57.5 11.7554735 1.277367482 是47.9 46.7 19.71769713 16.68307565 3.943539427 3.034621487 是11.5 109.4 40.1479979 40.9 8.029599579 -0.7520021 是56.4 10 4.5795851 2.916876906 3 1.662708194 是44.7 18.9 6.657111634 4.380469246 3 2.276642387 是. 优选-. -5、汇流计算5.1、fc 的试算 5.1.1试算方法i iFCPE CPE R f RG i ∑>=(9) ()iiFCPE C i PE R f PE RS i ∑<=-=(10) (1) 根本数据如表9表9单位:mm 流域面雨(mm)Ep PE 累计PE 累积净雨量R 时段净雨量riri/PE 4.00 1.2125 2.79 2.79 0.4324 0.4324 0.15511741 20.00 1.2125 18.79 21.58 4.3042 3.8718 0.20608564 37.00 1.2125 35.79 57.36 18.1304 13.8262 0.38634047 10.00 1.2125 8.79 66.15 24.4091 6.2788 0.714510338.001.21256.7972.9431.19666.78751再假设hmm f C /79.2<,则有h mm f C /79.2959.1)17145.03863.02061.01551.0/(823.4<=++++=故h mm f C /959.1= 划分时段净雨如表10所示表10划分地面及地下净流深 单位:mmRg Rs 0.30 0.13 0.40 3.47 0.76 13.07 1.40 4.88 1.964.835.2 计算单位线(试错法) 演算实例如表11所示表11科林法试算表单位:m3/s用计算出的单位线推出地面流量如表12所示表12用计算出的单位线推出地面流量净雨量ri(mm) 调整后单位线UH(mm) 0.128554 3.468165 13.06942 4.879217 4.828756 Qs(m3/s)总径流Q(m3/s)0.128554 0 0 0 03.468165 35.158 0.451972 0 35.60997 35.60997 13.06942 169.867 2.183716 12.19337 0 184.2441 184.2441 4.879217 270.76 3.480741 58.91268 45.94946 0 379.1029 Qg1 0 379.1029 4.828756 240.297 3.089126 93.90404 222.0063 17.15435 0 576.4508 Qg2 11.23017 587.681. 优选-227.166 2.920321 83.33896 353.8675 82.88179 16.97694 767.1516 Qg3 23.30145 790.453185.911 2.389969 78.78492 314.0542 132.1097 82.02463 795.2744 Qg4 45.36054 840.6349132.823 1.707499 64.477 296.8927 117.2461 130.7434 743.8897 Qg5 85.58246 829.472282.074 1.055098 46.06521 242.9748 110.8392 116.0336 599.0419 Qg6 136.2697 735.311667.727 0.870661 28.46462 173.5919 90.71001 109.6929 471.0571 Qg7 101.7006 572.757744.749 0.575268 23.48884 107.2659 64.80722 89.77189 330.6582 Qg8 75.90103 406.55920 0 15.51969 88.51524 40.04568 64.13699 208.2176 Qg9 56.64635 264.8640 58.48434 33.04547 39.63153 131.1613 Qg10 42.27622 173.43760 21.83401 32.70372 54.53772 Qg11 31.55153 86.089250 21.6082 21.6082 Qg12 23.54749 45.155690 0 Qg13 17.57393 17.57393Qg14 13.11575 13.11575Qg15 9.788527 9.788527Qg16 7.305359 7.305359Qg17 5.452125 5.452125Qg18 4.069022 4.069022Qg19 3.036787 3.036787Qg20 2.26641 2.26641 两者拟合曲线图9所示图9 预报与实测径流拟合情况从上图可以看出两条流量过程线形状大致一样,峰现时间也一致,虽然峰值差距较大,但并不影响整体洪水预报,故此单位线还算吻合。
《水文学原理及应用》水文预报水文预报:7.1 概述z z z水文预报的分类a) 径流预报水位流量,z洪水预报:z枯水预报:b) 沙情预报:c) 冰情预报:d) 水质预报:预报的预见期:按预见期长短可分为:a)短期预报:b)中长期预报:a)上下游相关法:建立b)水文模型法:建立7.2 短期洪水预报7.2.1 河道洪水预报a) 河道中的洪水预报:b) 流域降雨径流预报:洪水波的定义:zz波后波前i 0i ’i 波长A 1C 1河道中洪水波运动D 2B 2h 2A 2C 2波体波高B 1D 1h 1波峰河道非恒定流基本方程∂t∂x扩散波q:侧向入流河道中洪水预报的常用方法:1)上下游相关法2)水文模型法2. 相应水位/流量法zz相应水位(流量)的概念:相应水位相应流量水位(m)Z 上,t1Z 上,t2ab上游站下游站Z 下,t1+ τ1Z 下,t2+ τ2b ’a ’下游站水位变化过程线同位相水位示意图上游站水位变化过程线τ1tτ2Z t1 , Z t2Z t1+ τ1, Z t2+ τ2¾。
在相应水位(流量)法预报中,要解决二个问题:a.建立Z上, t~ Z下, t+τ的相关关系;b.确定相应的传播时间τ。
¾洪峰流量水位)Z (f )Z (f Z t t t ,,,上上下21==+ττ上游站洪峰水位(m)下游站洪峰水位(m)传播时间(hr)¾21.4m 07/16/7:008hr 18.4m07/16/15:00¾其影响因素有:XYZ以下游站同时水位为参数的相应水位关系图Z 上,t(m)5657585956575859Z 下,t Z 下,t τ(hr)Z 下,t+τ¾3、合成流量法zz式中,:下游断面t时刻的洪峰流量;:上游干支流各站在时刻的洪峰流量之和;:洪水从上游干支流各站断面到下断面各自的传播时间;n:上游干支流各测站的总数目Q3τ3Q1Q 2τ1τ2QQQ 1+Q 2+Q 3下游断面洪峰流量上游三站合成洪峰流量Q 1、Q 2、Q 3:均为上游各站的实测流量;Q :下游站预报的流量;∑=−=ni t ,i t )Q (f Q i 1τ上下,预报期的选择:取决于上游各站的最短的传播时间,由于上游干流的流量最大,故常以干流的转播时间作为预见期。
第一章测试1.水文预报是根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态作出()的预测。
A:定性B:定量C:半定量D:定性或定量答案:D2.水文预报可以利用水文现象的()来开展。
A:统计规律B:确定性规律C:相似性规律D:确定性规律和统计规律答案:D3.预见期的长短随( )的不同而异。
A:预报条件B:预报项目C:预报人员D:技术水平答案:ABD4.水文预报的方法有( )。
A:半经验方法B:水文模型方法C:经验方法D:统计预报方法答案:ABCD5.水文预报研究思路与方法包括( )。
A:模拟实验研究B:规律描述方法的物理化研究C:分解研究D:概化研究E:相似性研究答案:ABCDE6.水文预报预见期增长,影响因素增多,偶然性加大,使得预报精度降低。
()A:错B:对答案:B7.洪水预报是防洪的非工程措施之一。
()A:错B:对答案:B8.水文预报方法研究以统计描述方法研究为核心。
()A:错B:对答案:A9.水文预报中应用最广泛的是对枯水和旱情的分析预报。
()A:对B:错答案:B10.水文预报工作程序分两步:制作预报方案、进行作业预报。
()A:对B:错答案:A第二章测试1.运动路径短,汇集速度快,受流域调蓄作用小,流量过程线陡涨陡落的径流是()。
A:壤中流B:地面径流C:地下径流D:总径流答案:B2.蓄满产流和超渗产流最本质的差别是()。
A:地下径流产生比例的大小B:流量过程线不对称系数的大小C:土壤缺水量的大小D:降雨强度对产流影响的大小答案:A3.天然流域的蒸散发中最主要的是()。
A:土壤蒸发B:水面蒸发C:植物蒸散发D:截留蒸发答案:A4.蓄满产流计算中采用()来描述流域内土壤缺水量空间分布的不均匀性。
A:流域蓄水容量曲线B:下渗分布曲线C:下渗能力曲线D:自由水蓄量分布曲线答案:A5.超渗产流模式一般适用于()。
A:干旱和半干旱地区B:湿润地区C:东部季风区D:湿润和半湿润地区答案:A6.三层蒸发模式计算的蒸发量大于二层蒸发模式。
FEMYDZYB10—9贵州发耳煤业有限公司二〇一〇年九月份地质及水文地质预报编制:审核:科长:副总工程师:总工程师:地质测量科2010年9月1日一、上月地质及水文地质情况总结上月掘进的巷道有:一采区回风下山、10103运输顺槽、10105运联巷、15302运输顺槽、10103回顺运联巷、五采区回风下山,15302切眼联络巷,30305回风顺槽,30108运输顺槽,30305安撤巷,回采的工作面有30304及10304工作面,现将上月的地质及水文地质情况总结如下:1、地质情况上月掘进期间,10105运联巷在导线点QZ4前10m处揭露了FJ1006:50°∠50°~80°H=11m正断层,其余巷道未揭露任何构造,与上月预报一致。
2、水文地质上月掘进期间,30305回风顺槽反掘实施过程中涌水量较大,造成全矿井涌水量较大,上月全矿最大涌水量为155.52m3/h,最小为103.9m3/h,平均为121.97m3/h。
3、瓦斯地质上月施工期间,各掘进工作面及回采工作面未发生瓦斯超限及瓦斯动力现象,与上月预报一致。
4、资源管理上月回采的工作面有10304及30304工作面,30304工作面于8月15日回采结束,累计采出煤量为18.7万吨,截止到8月31日10304工作面运顺推进83m,剩余184.5m,回顺推进82.5m,剩余233.4m;工作面平均推进82.75m,上月推进斜面积14836.6m2,工作面回采率为95%;采出煤量为5.04万吨。
二、本月地质及水文地质情况预测1本月计划掘进的巷道有,30108运输顺槽、30108回风巷、30108措施巷、30305回风顺槽(正反掘)、一采区轨回联络巷、15302切眼、10105运输顺槽、10103运输顺槽、10103切眼、一采区回风下山、一采区皮带下山、五采区皮带下山联络巷、五采区皮带下山、五采区回风下山,计划回采的工作面有10304工作面,现将本月的地质及水文地质预测如下:1、30108运输顺槽本月计划掘进57m。
水文情报预报规范一、引言水文情报预报是指通过搜集和分析各类水文数据,为水利工程管理人员和决策者提供准确可靠的水文情报,并进行预报,以支持水资源管理和调度决策。
本文将介绍水文情报预报的规范和要求。
二、数据采集1. 水文数据的来源:水文数据的获取可以通过水利监测站、遥感技术、气象站等多种途径获取。
在进行数据采集时,应确保数据来源可靠、准确。
2. 数据采集频率:水文数据的采集应有一定的频率,以确保数据的连续性和及时性。
常规的水文数据采集频率如下:- 水位数据:每小时采集一次;- 降雨数据:每10分钟采集一次;- 流量数据:每小时采集一次。
3. 数据质量控制:在进行数据采集时,必须对数据进行质量控制,包括数据的实时性、准确性和完整性等方面的验证和校验。
三、数据分析与处理1. 数据分析方法:对采集到的水文数据,应进行科学的分析和处理。
主要包括数据的整理、计算和统计等,以便进行后续的预报工作。
2. 预报模型建立:根据历史数据和统计分析结果,可以建立相应的预报模型。
预报模型的建立应基于科学的理论和方法,并经过充分的验证和调整。
四、预报结果评估1. 预报准确度评估:对于已经进行的水文情报预报,应进行准确度评估。
评估方法可以使用预报准确度指标,如均方根误差(RMSE)和相关系数等。
2. 预报结果反馈:对于预报准确度较低的情况,应及时对预报模型进行调整和优化,以提高预报准确度。
五、预报报告编写1. 预报报告的内容:预报报告应包含预报的具体结果,包括水位、流量、降雨量等预报结果,并注明预报的时间和地点等信息。
2. 报告格式规范:预报报告应按照规定的格式进行编写,包括标题、正文、表格和图表等部分。
报告的排版要整洁美观,语句通顺,以确保阅读体验。
六、预报结果发布与传播1. 预报结果发布渠道:预报结果应及时发布,并通过水利部门的官方网站、微信公众号等渠道向相关部门和公众传播。
2. 发布内容和方式:预报结果应包含关键信息和建议,以便相关部门和公众能够及时采取措施。
水文预报重点总结一、选择题 二、填空 三、简答 四、计算 五、综合分析第2章 降雨产流量预报1.降雨径流预报:研究流域内一次降雨将产生多少径流量、径流量的时程分配及径流成分的划分。
2.3.两种产流方式特点和区别: 蓄满产流:1)概念:在湿润及半湿润地区,植被较好,表土的下渗能力很强,一般的雨强难以超过。
由于湿润,地下水位较高,包气带缺水量不大,易于被一次降雨所满足。
这种产流方式的特点是降雨与总产流量的关系只决定于前期土湿,与雨强无关,叫做蓄满产流。
单点产流公式: 2)基本原理:任一地点上,土壤含水量达蓄满(即达田间持水量)前,降雨量全部补充土壤含水量,不产流;当土壤蓄满后,其后续降雨量全部产生径流。
超渗产流:1)概念:在我国干旱地区,特别在植被较差处,雨量稀少,地下水埋藏深,且包气带下部常为干。
由于包气带缺水量大,一般降雨不可能使包气带达到田间持水量。
但植被差,土质贫瘠,下渗能力低。
产流的方式主要是雨强超过渗强而形成地面径流,成为超渗产流:当当 有些地区产流方式比较复杂,表现出过渡性,蓄满及超渗兼有。
2)基本原理:当PE<=F ,RS=0,当PE>=F ,RS=PE —F ,一般,干旱地区降雨强度大,历时短,E 可忽略,PE 可由P 代替。
0()R P E WM W =---:,0;s g i f R i f R >=-=:0s g i f R R <==4.蒸发关系概化:流域蒸散发有:土壤蒸发E S (影响最大)、植物散发E PL 、水面蒸发E W 流域蒸发影响因素:(1)气象要素:太阳辐射、气温、风速、湿度、水汽压等;(2)植被覆盖:覆盖率、植被种类、植被生长季节等;(3)地貌特征:水面、陆面、都市区、朝阳坡、背阴坡;(4)土质:沙地、粘土、土质空隙度等; (5)土湿5.一层、三层蒸发模型:一层蒸发模式:E S =E S (E P ,W)三层蒸发模式:上土层(EU, WU,WUM )蒸发量:EU=E P下土层(EL, WL,WLM )蒸发量:EL=E P .WL/WLM 深土层(ED, WD,WDM )蒸发量:ED=C.E P 土壤蒸发量:E=EU+EL+ED (同时刻相加) 1)当WU+P>=E P ,EU=E p ,EL=0,ED=0;2)当WU+P<E P , WL>=C.WLM,EU=WU+P,EL=(E P -EU)*WL/WLM,ED=0; 3)当WU+P<E P , C.(E P -EU)<=WL<C.WLM, EU=WU+P,EL=C*(E P -EU),ED=0; 4)当WU+P<E P , WL<C.(E P -EU),EU=WU+P,EL=WL,ED=C*(E P -EU)-EL. 6.K 值的确定:K C (蒸散发折算系数:E P =K C *E 0):反映水面与陆面蒸发的差异K 1;反映水面与陆面所在地理位置差异K 2;E 0如是器皿蒸发量,反映器皿与水面差异K 3。
水文预报基本原理
水文预报的基本原理是根据历史和实时的水文观测资料、气象预报资料等,利用水文数学模型和统计方法,分析研究流域的水文过程,预测未来一段时间内的河流水位、水流量、洪水等水文变量。
水文预报的基本原理包括以下几个方面:
1. 数据收集和处理:水文预报依赖于各类水文观测资料,包括水位、流量、降雨等数据。
这些数据需要通过测站、遥测等手段进行实时收集,并经过质量控制和处理,得到可靠的观测数据。
2. 建立水文模型:通过分析研究水文过程的机理,建立水文数学模型,描述降雨入渗、径流形成、河道水流等过程,包括水文模型的参数等。
3. 模型参数校准和验证:通过利用历史观测数据,对水文模型的参数进行校准和验证,使模型能够准确地模拟流域的水文过程。
4. 水文预报方法选择:根据流域的特点和需求,选择合适的水文预报方法。
常用的方法包括模拟法、统计法、组合法等。
模拟法通过运行水文模型,预测未来的水文变量;统计法通过分析历史观测资料,建立统计关系,进行预报;组合法结合模拟法和统计法等多种方法。
5. 预报结果评估和发布:对于水文预报结果进行评估,包括验证预报的准确性和可靠性。
预报结果可以通过多种方式发布,如预警信号、预报图表等,供相关部门和公众参考和决策。
水文预报的基本原理是通过观测资料、数学模型和统计方法相结合,分析研究水文过程,预测未来水文变量,为水资源管理和防洪减灾等提供科学依据。
.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;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;.实时洪水预报:指的是对将发生的未来洪水在实际时间进行预报,实际时间就是观测降雨即时进入数据库的时间;.产流模式:蓄满、超渗产流;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;1超渗产流:干旱和半干旱地区的地下水埋藏很深,包气带可达几十米甚至上百米,降水不易使包气带蓄满,下渗的水量一般不会产生地下径流;只有降水强度超过下渗率时才有地面径流产生,地下径流量RG很少;这种产流方式,称为超渗产流;原理:当PE<=F,RS=0,当PE>=F,RS=PE—F,一般,干旱地区,降雨强度大,历时短,E可忽略,PE 可由P代替;2蓄满产流:又称超蓄产流;因降水使土壤包气带和饱水带基本饱和而产生径流的方式,是降雨径流的产流方式之一;原理:任一地点上,土壤含水量达蓄满即达田间持水量前,降雨量全部补充土壤含水量,不产流;当土壤蓄满后,其后续降雨量全部产生径流;.下渗曲线制作:下渗能力随时间的变化过程线;以ft~t表示;下渗的水量用累积下渗量F随时间的增长曲线来表示;.流域蓄水容量曲线:流域内各点包气带的蓄水容量是不同的,将各点包气带蓄水容量从小到大排列,以包气带达到田间持水量时的土壤含水量WM′为纵坐标,以流域内小于等于该WM′的面积占全流域的面积比α为横坐标,反映土壤缺水量空间分布的不均匀性;.地表径流:一部分大气降水落到地面后,沿着斜坡形成漫流,注入河流,汇入海洋的水流;.地下径流:渗入地下成为地下水,并以泉水或渗透水的形式泄入河道的那部分降水;.地面地下径流流量过程线区别:1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;2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;.水源划分及形式:二水源划分直接径流+地下径流;三水源划分地面径流,壤中流,地下径流.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.影响土壤蒸发因素:气象、土壤供水条件、土壤结构.土壤蒸发三阶段特征:1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;2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;3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;.KC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K2;3器皿与水面的蒸发差异K3;.水面蒸发量估计方法:水库水量平衡法,空气动力学法,彭曼公式,经验公式法.一二三层蒸发模式优缺点: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;.不同水源成分汇流特点: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;.K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.Cg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;推求方法:最小二乘法,相邻时段流量关系图,组合退水曲线;.Cg,K转换关系:K=—1/lnC15.组合退水曲线制作:1点绘各场次洪水的退水过程在半对数纸上比例一样;2用透明的半对数纸,沿时间轴左右平移,把原半对数纸上的退水曲线逐条绘于透明纸上,使它们的尾部重合;3作光滑的下包线,即为流域地下水退水曲线;4组合退水曲线常与Qt=fQm,t退水曲线结合使用;.次洪径流深计算:1平割法:如果待分割洪水的起涨流量小于后继洪水的起涨流量时,可先用流域平均退水曲线将退水过程延长到与起涨流量相等值;2蓄泻关系法:建立退水段流量与相应的退水径流深之间的关系,点绘出关系曲线,利用相关公式计算;.斜线法径流划分:1先寻找洪水过程线的直接径流终止点;2然后用斜线连接起涨点和终止点;3斜线上部为直接径流,下部为地下径流;.混合产流计算方法优缺点:1面积比例法:简单,概念直观,但实际应用效果不好,主要原因黑丝超渗和蓄满的面积比例是随气候条件的改变而改变的,用固定比例值固然会影响计算精度;2垂向混合法.单位线:1定义:在给定流域上,单位时段内均匀分布的单位地面直接净雨量,在流域出口断面形成的流量过程线;2假定地面净雨时段不是只有一个,单位时段内地面净雨也不一定正好是10mm倍比假定:如单位时段地面净雨量是n个单位,则所形成过程线的流量为单位线流量的n倍,其历时仍与单位线的历时相同;叠加假定:如地面净雨历时是m个时段,则各时段地面净雨所形成的径流过程线之间互不干扰,出口断面的流量等于各时段净雨量所形成的流量之和、单位线的三要素和时段的选择;.单位线三要素:单位线的洪峰流量,洪峰滞时,单位线总历时;时段选择原则:成果精度高,过程简单,工作量小;1洪峰位于计算时间节点上;2时段内相关要素变化尽量均匀,尤其是大强度降雨能划在一个时段内,就不要人为地分到2个时段中去;3尽量与报汛时段相应;.瞬时单位线:单位瞬时脉冲降雨形成的出流过程..S曲线:单位线UH各时段累积流量和时间的关系曲线,反应连续多时段单位净雨深所形成的出流量过程线;.等流时线法概念原理:等流时线是在流域上勾绘的一组等值线,每条等值线上各点的水质点,将同时到达出流断面;.克拉克方法:把流域调蓄作用分2步来模拟,先按面积-时间曲线调节,然后按单一线性水库调节;.地下径流汇流计算:线性水库演算法的原理及具体计算;基本原理:水量平衡方程+线性水库蓄泄关系;.河段洪水预报方法:相应流量法,合成流量法,特征河长法,马斯京根法,滞后演算法,相应水位法..扩散、运动、动力波对圣维南方程组的简化:惯性项忽略时,将其简化为扩散波;忽略惯性项及附加比降时,称为运动波;动力方程种各项都不能忽略所描述的洪水波称为动力波;.洪水波传播过程中发生变形:推移、坦化;.相应水位流量:河段上、下站同位相的水位流量;.相应水位流量预报:用某时刻上站的水位流量预报一定时间后下站的水位流量..特征河长:寻找这样一个河段长,在其下断面处,由于水位变化引起的流量变化正好与由于水面比降变化引起的流量变化相互抵偿,以致河段的槽蓄量与其下断面流量呈单值关系,则该河长称为特征河长抵偿河长;.合成流量法:在有支流河段,当支流来水量大,干支流洪水之间相互干扰影响时,可以采用合成流量来建立经验预报方案;.运用特征河长法进行河段洪水演算:差分法、汇流曲线法.马斯京根法中参数物理意义:Q′必须等于该槽蓄量下的恒定流流量Qo,即Q′=Qo;K=dW/dQ0,K为恒定流时的河段传播时间;当洪水经过河段时,其上、下断面出现的是I、O,并不出现Qo,但如果能找到I、O与Qo之间的关系,就可以根据I、O推求出Qo,并将Qo~W 关系用于流量演算;x由两部分组成,x1代表水面曲线形状,反映楔蓄的影响,而L/l,即按特征河长划分的河段数,反映河槽的调蓄作用;.马斯京根法中对Δt的要求:若取Δt<K,则在河段内会发生跨峰或跨谷现象;若取Δt>K,则在时段Δt内会发生跨峰或跨谷现象;故应当取Δt≈K;此外,马斯京根法的单位入流条件是三角形入流;在此条件下,若取Δt≈K,就能保证马斯京根法的两个线性假定;.河槽汇流曲线:某瞬时上断面一个单位入流,经河槽调蓄作用,传到下断面的出流过程,即河段单位线,也称河槽汇流曲线;.流域水文模型分类:1按模型构建基础:物理模型;概念性模型;黑箱子模型;2按对水文过程描述:集总式模型;分布式模型;半分布式模型;3按数学方法:确定性模型,随机模型;4按模型结构:线性,非线性模型;5按模型参数:时不变模型,时变模型;.新安江模型特点:该模型按照三层蒸散发模式计算流域蒸散发,按蓄满产流概念计算降雨产生的总径流量,采用流域蓄水曲线考虑下垫面不均匀对产流面积变化的影响;在径流成分划分方面,对三水源情况,按“山坡水文学”产流理论用一个具有有限容积和测孔、底孔的自由水蓄水库把总径流划分成饱和地面径流、壤中水径流和地下水径流;在汇流计算方面,单元面积的地面径流汇流一般采用单位线法,壤中水径流和地下水径流的汇流则采用线性水库法;河网汇流一般采用分段连续演算的Muskingum法或滞时演算法;.新安江模型参数分类:1按参数意义:物理参数,经验参数;2按参数是否随时间变化:时变参数,时不变参数;3按参数在流域降雨径流形成过程所起作用:蒸散发参数、产流参数、分水源参数和汇流参数;4按参数对模型模拟计算精度影响程度大小:敏感性参数,不敏感性参数;5按参数确定方法:直接量测参数、试验分析参数,率定参数;.垂向混合产流模型构建原理:由于流域内土壤特性的空间差异以及降水特性、前期土壤湿度和地形的不同,流域产流方式并不单一;在一定的条件下,在湿润半湿润地区可能会发生超渗产流,在干旱半干旱地区可能会发生蓄满产流,也可能会以不同的比例同时发生;一个流域,若蓄满产流和超渗产流两种产流方式并存,则称之为混合产流;.水文预报误差:1量测误差:水文气象资料的误差;下垫面信息的误差;2预报方法误差:用概化后的结构和相应的数学表达式描述某水文过程,必然产生误差;3资料代表性误差:由于强烈的、日新月异的人类活动的作用,随时随地在改变着水文的自然规律,使观测到的水文气象资料的代表性不够产生的误差;.对预报方案进行评定检验:评定和检验方法采用统一的许可误差和有效性标准对预报方案进行评定和检验;.洪水预报精度评定:项目:主要有洪峰流量水位、洪峰出现时间、洪量径流量和洪水过程等;1绝对误差:水文要素的预报值减去实测值为预报误差,其绝对值为绝对误差;多个绝对误差值的平均值表示多次预报的平均误差水平;2、相对误差:预报误差除以实测值为相对误差,以百分数表示;多个相对误差绝对值的平均值表示多次预报的平均相对误差水平;3、确定性系数:洪水预报过程与实测过程之间的吻合程度用确定性系数作为指标了解预报方案精度评定、作业预报的精度等级评定和预报时效等级评定的相关规定;。