《工程水文学》PPT课件.ppt

工程水文学,武汉大学水利水电学院,第九章 水文预报,第一节 概述一、水文预报的分类 按预报的项目分：径流预报、冰情预报、沙情预报与水质预报；径流预报：洪水预报和枯水预报水位和流量。按预见期长短分：短期水文预报、中长期水文预报。预见期：分布预报与预报要素出现的时间间距。短期预报：由水文要素作出的预报（小时、1天.）中长期预报：包括气象预报性质在内的水文预报（旬、月、年）,二、水文预报工作的基本程序（1）制定预报方案：收集水文、气象资料；建立预报模型即水文预报方案；对模型进行评定和检验允许误差；（2）进行作业预报 将现时发生的水文气象信息，通过报汛设备迅速传送到预报中心，随即经过预报方案算出即将发生的水文预报要素大小和出现时间，及时将信息发布出去，供有关部门应用。联机作业实时水文预报,第二节 短期洪水预报 河段洪水预报和降雨径流预报 河段洪水预报以河槽洪水波运动理论为基础，由河流上游断面的水位、流量过程预报下游断面的水位和流量过程。降雨径流预报方法则是按降雨径流形成过程的原理，利用流域内的降雨资料预报出流域出口断面的洪水过程。,一、河段中的洪水波运动 河道沿程水面发生高低起伏的一种波动，称为洪水波。稳定流水面比降i0、洪水波的水面比降i。波前部分ii0，波后部分i0；落洪时，i=0,洪水波的展开：洪水波在传播过程中，波长不断加大，波高不断减小，即A2C2A1C1，h2A1S1，附加比降不断减小。因而波前水量不断向波后转移。,二、相应水位（流量）法 根据河段洪水波运动和变形规律，利用河段上断面的实测水位（流量），预报河段下断面未来水位（流量）的方法，称为相应水位（流量）法。（一）基本原理无区间入流：Q下,t+=Q上,t-QL有区间入流q：Q下,t+=Q上,t-QL+q,根据表5-1的资料，绘制相应洪峰水位相关曲线及其传播时间曲线（图5-3）。作业预报时，已知t时刻上游洪峰水位Z上,t，由图5-3查得下游洪峰水位和洪水传播时间，从而预报出未来t+时刻下游出现的洪峰水位 Z下,t+。,三、合成流量法,该法的预见期取决于上游各站中传播时间最短的一个。一般情况下，上游各站中以干流站的流量为最大，从预报精度的要求出发，常常用它的传播时间作为预报方案的预见期。,四、流量演算法（一）基本原理 洪水波的演进与变形可用圣维南（Saint-Venant）方程组描述。水文上将其连续方程简化为河段水量平衡方程，把动力方程简化为槽蓄方程，然后联立求解，将河段的入流过程演算为出流过程。,（二）马斯京根法及其槽蓄曲线方程 槽蓄曲线马斯京根槽蓄曲线方程 河段槽蓄量：柱蓄、楔蓄,x：流量比重因素 K：稳定流情况下的河段传播时间,C0+C1+C2=1,已知 x=0.2，K=12，t=12h，计算得C0=0.231，C1=0.538，C2=0.231,3100.231=72,2500.538=135,2500.231=58,(四）马斯京根法中几各问题的分析（1）K值的综合：（2）x值的综合：（3）计算时段t的选择：（4）预见期问题：,