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文檔簡介

1、第九章 水文預(yù)報一、概念題填空題1.=0,>0, <02.展開,扭曲3.短,長4.最短5.一次洪水中河段上、下站同位相的水位,河段上下站同一時刻的對應(yīng)水位6.使槽蓄曲線成為單一線的組合流量,即7.流量比重因子x,河段發(fā)生穩(wěn)定流下的傳播時間k8.洪水波在河段中的傳播時間9.逆時針繩套曲線10.短期預(yù)報,中長期預(yù)報11.位相相同的水位12.13.137.21m,71.43m,17h,69.78m14.15.,示儲流量,河段傳播時間,楔蓄系數(shù)(或流量比重因素),上斷面流量,下斷面流量16.零,一個時段17.S=KQ,地下匯流時間18.流凌開始日期預(yù)報,封凍日期預(yù)報,開河日期預(yù)報19.隨時

2、應(yīng)用作業(yè)預(yù)報過程中獲得的最新信息對原洪水預(yù)報方案的計算結(jié)果進(jìn)行修正,然后發(fā)布預(yù)報20.先演后合,先合后演21.絕對誤差,相對誤差,確定性系數(shù)22狀態(tài)方程,觀測方程選擇題1d2. c3. b4. a5. d6. b7. c8. b9. a10.d11.b12.c13.a14.a15.c16.b17.b18.d判斷題1.T2.F3.F4.T5.T6.T7.F8.F問答題1.答:水文預(yù)報方案是根據(jù)實測資料建立的,它反映了一個流域或河段的水文變化規(guī)律。因此,可依當(dāng)前已出現(xiàn)的一些水文氣象情況,如降雨、水位、流量等,按水文預(yù)報方案進(jìn)行作業(yè)預(yù)報,得知預(yù)見期內(nèi)的水文變化。顯然,預(yù)報方案是作業(yè)預(yù)報的基礎(chǔ),而作業(yè)

3、預(yù)報又是對預(yù)報方案的應(yīng)用及檢驗。2.答:河道洪水波在運動中發(fā)生變形,內(nèi)因是洪水波存在附加比降,使洪水傳播中發(fā)生展開和扭曲;外因是河槽的調(diào)蓄和區(qū)間暴雨徑流的影響。3.答:該法適用于河流洪水附加比降相對較大,斷面沖淤,回水影響等情況的河段,這是因為同時的上下游水位間接得反映了河道洪水附加比降,底水高低,水面坡降的作用。4. 答:按不同的暴雨中心位置和不同的降雨強度分析相應(yīng)的匯流曲線,以此分別考慮流域上降雨在空間上和時間上分布不均勻性問題。5.答:我國水文情報規(guī)范規(guī)定,一般采用預(yù)報方案的合格率及穩(wěn)定性系數(shù)大小來評價方案的質(zhì)量高低和等級。6. 答:目的是考慮水面比降和河槽中底水的作用;方案制作包括:資

4、料整理中,在摘錄上下游洪峰水位、峰現(xiàn)時間時,并摘錄與上游站同時的下游水位;繪圖時,在水位關(guān)系圖制作中,以上游站水位為縱坐標(biāo),以下游站水位為橫坐標(biāo),根據(jù)多場洪水資料,點繪其上下游水位關(guān)系點,并將下游同時水位標(biāo)上,通過點群趨勢,以下游同時水位為參數(shù),繪制曲線。在水位峰現(xiàn)時間關(guān)系圖制作中,以上游站水位為縱坐標(biāo),以峰現(xiàn)時差為橫坐標(biāo),根據(jù)多場洪水資料,點繪其關(guān)系點,并將下游同時水位標(biāo)上,通過點群趨勢,以下游同時水位為參數(shù),繪制曲線。7. 答:流域水文概念性模型是對預(yù)報對象所基于的水文自然過程,根據(jù)確定性系統(tǒng)的概念與方法,作出數(shù)字模擬。確定性水文模型中的集總式模型和分散式模型其區(qū)別在于,前者忽略水文現(xiàn)象在

5、空間分布上的差異,后者考慮水文現(xiàn)象在空間分布上的差異。二、計算題1解: 繪制上、下游站洪峰水位相關(guān)圖根據(jù)上、下游站洪峰水位,繪制上、下游站相應(yīng)洪峰水位相關(guān)圖,見圖2-9-1a。繪制上游站洪峰水位與上、下游站峰現(xiàn)時差相關(guān)圖根據(jù)上、下游站洪峰水位峰現(xiàn)時間,計算峰現(xiàn)時差,見表2-9-1;繪制上游站洪峰水位與峰現(xiàn)時差相關(guān)圖,見圖2-9-1b。Z上,tZ上,t(h)Z下,t+圖2-9-1a上、下游站相應(yīng)洪峰水位相關(guān)圖圖2-9-1b 上游站洪峰水位峰現(xiàn)時差相關(guān)圖表2-9-1 某河段上、下游站洪峰水位峰現(xiàn)時差上游站洪峰下游站洪峰峰現(xiàn)時差月日時:分水位(m)月日時:分水位(m)(h)42817:3022.28

6、4294:008.7410.5621:3027.38628:0010.16.5677:3024.276716:009.228.561614:5023.3361622:008.987.26220:0025.166226:009.35662816:4522.596292:008.729.2571411:1523.1171419:008.897.752解: 預(yù)報下游站洪峰水位根據(jù)上、下游站洪峰相應(yīng)水位相關(guān)圖,由上游站水位25m,查圖1-9-2 (a),得到下游站水位為9.45m,見圖2-9-2 (a)。 預(yù)報峰現(xiàn)時間根據(jù)上游站洪峰水位與峰現(xiàn)時差相關(guān)圖,由上游站水位25m,查圖1-9-2(b),得到時

7、差為6.6h,見圖2-9-2 (b),因此,下游站出現(xiàn)洪峰水位時間為7月3日11時56分。Z上,t(h)Z下,t+Z上,t圖2-9-2(a) 上、下游站洪峰水位作業(yè)預(yù)報圖2-9-2(b) 上游站洪峰水位峰現(xiàn)時差作業(yè)預(yù)報3解: 預(yù)報下游站洪峰水位根據(jù)上、下游站洪峰相應(yīng)水位相關(guān)圖,由上游站水位145m ,查圖1-9-3,得到下游站水位為76m,見圖2-9-3。預(yù)報峰現(xiàn)時間根據(jù)上游站洪峰水位與峰現(xiàn)時差相關(guān)圖,由上游站水位145m,查圖1-9-3,得到時差為8h,因此,下游站出現(xiàn)洪峰水位時間為6月13日23時10分,見圖2-9-3。圖2-9-3 某河段上、下游站作業(yè)預(yù)報過程圖4解: 預(yù)報下游站洪峰水位

8、根據(jù)上、下游站洪峰相應(yīng)水位相關(guān)圖,該河段5月10日10時30分,上游站洪峰水位為158m,下游站水位為125m時,查圖1-9-3,得到下游站水位為126m,見圖2-9-4。預(yù)報峰現(xiàn)時間根據(jù)上游站洪峰水位與峰現(xiàn)時差相關(guān)圖,由上游站水位158m,下游站水位為125m時,查圖1-9-3,得到時差為14h,因此,下游站出現(xiàn)洪峰水位時間為5月11日0時30分,見圖2-9-4。圖2-9-4 某河段上、下游站作業(yè)預(yù)報過程圖5解: 預(yù)報下游站水位根據(jù)長江萬縣水文站宜昌水文站河段以Q上為參數(shù)的水位預(yù)報方案,該河段8月2日8時,上游站流量漲差水位Q上=100m3/s,下游站水位為50m時,查圖1-9-4,得到下游

9、站水位為51.2m,見圖2-9-5。預(yù)報峰現(xiàn)時間根據(jù)長江萬縣水文站宜昌水文站河段以Q上為參數(shù)的水位預(yù)報方案,可知洪峰時差均為24h,因此,宜昌站出現(xiàn)52m水位的時間為8月3日8時,見圖2-9-5。 圖2-9-5 某河段上、下游站作業(yè)預(yù)報過程圖6解: 預(yù)報下游站水位根據(jù)長江萬縣水文站宜昌水文站河段以Q上為參數(shù)的水位預(yù)報方案,已知該河段8月9日13時,萬縣站流量漲差水位Q上=-50m3/s,宜昌站水位為50m時,查圖1-9-5,得到宜昌站水位為49.3m,見圖2-9-6。預(yù)報峰現(xiàn)時間根據(jù)長江萬縣水文站宜昌水文站河段以Q上為參數(shù)的水位預(yù)報方案,可知時差均為24h,因此,宜昌站出現(xiàn)49m水位的時間為8

10、月9日13時。見圖2-9-6。 圖2-9-6 某河段上、下游站作業(yè)預(yù)報過程圖7解: 將河段實測洪水資料列于表2-9-2中的第(2)(3)欄。因區(qū)間無實測值,將河段入流總量與出流總量差值作為區(qū)間入流總量,其流量過程近似地按入流過程的比值分配到各時段中去。按水量平衡方程式,分別計算各時段槽蓄量S(表中第(7)欄),然后逐時段累加S得槽蓄量S(表中第(8)欄)。假定x值,按Q=xQ上+(1-x)Q下計算Q值。設(shè)x=0.15計算結(jié)果列于表中第(9)欄。按第(8)、(9)兩欄的數(shù)據(jù),點繪SQ關(guān)系線,其關(guān)系線近似于直線(見圖2-9-7),該x值即為所求。該直線的斜率K=S/Q=18h。表2-9-2馬斯京根

11、法與值計算表時間 (月.日.時)Q上(m3/s)Q下(m3/s)q區(qū)(m3/s)Q上+q區(qū)(m3/s)Q上+q區(qū)-Q下(m3/s)S(m3/s)12hS(m3/s)12hQ (m3/s)x=0.15(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)7. 1. 14199007. 2. 8243002370060023100120000232807. 3. 238800270001600254001340073007300274107. 3. 205000037800120036600134001340020700386107. 4. 1453800484009004750063009850

12、30550484457. 5. 8508005190050051400-600285033400513107. 6. 2434004960040049200-5800-320030200483307. 6. 20351004300040042600-7500-665023550414757. 7. 14269003560040035200-8300-790015650339557. 8. 8224002930030029000-6600-74508200280107. 9. 2196002420030023900-4300-54502750232557. 9. 2021300200211003

13、850003918006800385000圖2-9-7馬斯京根法SQ關(guān)系曲線圖8解:馬斯京根流量演算中系數(shù)計算公式,有:C0+C1+C2=1.09解:馬斯京根流量演算方程:計算過程如表2-9-3所示: 表2-9-3馬斯京根流量演算表時間 (月.日.時)Q上(m3/s)0.26Q上,2(m3/s)0.48Q上,1(m3/s)0.26Q下,1(m3/s)Q下,2(m3/s)199002280024300631895525928217983880010088116645667274195000013000186247129387535380013988240001007648064508001320

14、8258241249751529434001128424384133974906510解:將河段實測洪水資料列于表2-9-4中的第(2)(3)欄。將河段入流與區(qū)間入流相加,如表中第(5)欄;按水量平衡方程式,分別計算各時段槽蓄量S(表中第(7)欄),然后逐時段累加S得槽蓄量S(表中第(8)欄);假定x值,按Q=xQ上+(1-x)Q下計算Q值。設(shè)x=0.273計算結(jié)果列于表中第(9)欄;按第(8)、(9)兩欄的數(shù)據(jù),點繪SQ關(guān)系線,其關(guān)系線近似于直線(見圖2-9-8),該x值即為所求。該直線的斜率K=S/Q=12h。表-9-4馬斯京根法與值計算表時 間Q上(m3/s)Q下(m3/s)q區(qū)(m3/

15、s)Q上+q區(qū)(m3/s)Q上+q區(qū)-Q下(m3/s)S(m3/s)12hS(m3/s)12hQ (m3/s)月日時x=0.273(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)7107575075007571123708037407327163.5163.516972016204407316931253790953.57827212221016801102320640946.51900185573022902150732363213426.52326.52208731218302280371867-413-1002226.521677401220168001220-460-436.51

16、790155474128301270830-440-45013401150750610880610-270-3559858067512480680480-200-235750625760390550390-160-1805705067612330450330-120-140430417770300400300-100-1103203737712260340260-80-90230318780230290230-60-701602747812200250200-50-55105236790180220180-40-45602097912160200160-40-40201891358513915

17、330圖2-9-8馬斯京根法SQ關(guān)系曲線圖11解:已知K=12h, x=0.273, =12h,由馬斯京根流量演算中系數(shù)計算公式,有:C0+C1+C2=1.012解:馬斯京根流量演算方程:計算過程如表2-9-5: 表2-9-5馬斯京根流量演算表時 間Q上(m3/s)0.185Q上,2(m3/s)0.63Q上,1(m3/s)0.185Q下,1(m3/s)Q下,2(m3/s)月日時81012250250811031057158462618111250093195483368120156028931562666812121680311983123141781301360252105826215728

18、13121090202857291134913解:已知K=12h, x=0.35, =12h,根據(jù)馬斯京根流量演算中系數(shù)計算公式,計算: C0+C1+C2=0.1304+0.8392+0.1304=1.0計算24h、36h、48h下斷面的出流量過程: Q下,24h=C0Q上,2+C1Q上,1+C2Q下,1=0.1304*420+0.8392*300+0.1304*300=316(m3/s) Q下,36h= C0Q上,2+C1Q上,1+C2Q下,1 =0.1304*800+0.8392*420+0.1304*316=443(m3/s) Q下,48h= C0Q上,2+C1Q上,1+C2Q下,1=0

19、.1304*650+0.8392*800+0.1304*443=660 (m3/s)14解:將斷面的洪水過程與區(qū)間入流過程相加,作為上斷面總?cè)肓鱍上,見表2-9-6中第(4)欄。由上斷面總?cè)肓鱍上,應(yīng)用馬斯京根法流量演算公式,計算出下斷面的出流量過程如下表(8)欄。馬斯京根法流量演算方程如下: Q下,2=C0Q上,2+C1Q上,1+C2Q下,1=0.231 Q上,2+0.538 Q上,1+0.231 Q下,1表2-9-6馬斯京根流量演算表時 間日 時QA(m3/s)q(m3/s)上斷面總?cè)肓鱍上(m3/s)C0Q上,2(m3/s)C1Q上,1(m3/s)C2Q下,1(m3/s)Q下,2(m3/

20、s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(8)(8)1 1220002002002 0300150450104108462581250080580134242604363 0150020152035131210186412180001800392819186138815解:計算馬斯京根法系數(shù) C0+C1+C2=0.168+0.666+0.168=1.000 Q下,2=C0Q上,2+C1Q上,1+C2Q下,1=0.168 Q上,2+0.666 Q上,1+0.168 Q下,1由上斷面入流Q上,應(yīng)用馬斯京根法流量演算公式,計算下斷面流量過程,見表2-9-7。表2-9-7馬斯京根流量演算表時 間(h)

21、Q上(m3/s)C0Q上,2(m3/s)C1Q上,1(m3/s)C2Q下,1(m3/s)Q下,2(m3/s)010103305.06.81.813.469015.020.02.238.2915025.159.96.291.21213021.899.915.2136.81510016.886.622.8126.1186010.066.621.198.816解:值的計算將退水曲線方程,兩邊取對數(shù)經(jīng)變形有:。將有關(guān)數(shù)據(jù)代入式計算,結(jié)果見表2-9-8。表2-9-8 值計算表時間(d)0123456合計Q(m3/s)5.04.14.13.73.43.12.80.1980.0990.1000.0960.0960.0970.686的平均值:=17解:將有關(guān)數(shù)據(jù)代入退水曲線方程計算,結(jié)果如下: 11月15日的流量:Q15日=Q0=10.0*e-0.114*5=5.7(m3/s) 11月20日的流量:Q20日= Q0=10*e-0.114*10=3.2(m3/s)18解:求前后期流量的值之和,見表2-9-9。表2-9-9前后期流量累積和表時間(d)0510152025合計Qt(m3/s)68.542.527.519.214.310.7182.7Qt+t(m3/s)42.527.519.

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