水文预报毕业设计范文Word文件下载.docx

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在任务明确的基础上，我们工作的基本内容有：

资料的收集、产流方案的编制、流域汇流方案的编制、河槽汇流方案的编制及校核预报。

二、设计目的

通过对理论知识笼统的学习，这次设计加深了我们对知识的系统理解；

系统的掌握从资料收集、处理、计算、分析等编制方案的基本方法；

根据对陆在已掌握的预报知识基础上，加深对流域预报方案的具体程序的编制步骤。

在对降雨径流做出准确预报的同时，所编制的方案不仅在防洪斗争中起着重要的作用，避免了不必要的灾难的发生，最大限度的减少经济损失，而且为水利施工管理等提供了可靠的信息。

陆浑水库的流量预报，确保大坝安全度汛，为水库调度运用，确保下游防洪安全提供科学依据。

三、基本工作内容

1、资料收集：

收集了解伊河流域，尤其是东湾站以上流域自然地理、水文气象、站网、资料状况等；

2、产流方案编制：

为解决降雨、土壤等空间分布不均匀问题，建议采用分散性产流模型；

以蓄满产流模型（次洪模型）为方案的基本方法。

3、流域汇流方案编制：

建议采用单位线法或瞬时单位线法推求单位线。

4、校核预报：

去若干次洪水作校核预报，校核预报前应先对方案根据规范作出评价。

第二章流域概况

第一节流域基本概况

伊河发源于秦岭，流经栾川、嵩县、伊川、洛阳、偃师等地，在偃师杨村与洛河汇合后，于巩县汇入黄河。

东湾站位于东经111°

59′，北纬34°

30′，是伊河上游陆浑水库的入库站。

东湾站以上流域面积为2623Km2，其干流长138.4Km,流域内地势高耸，山峰重叠，谷深坡陡，多岩石露头，土层较薄，但植被良好，属山石林区。

河道坡陡流急，坡度在3.7‰到9.8‰之间。

流域受季风影响。

冬春干旱，入夜后随太平洋副热带高压北伸，形成流域主要雨季，降雨多以暴雨形式出现。

年平均降雨量达800mm左右，主要集中在6-9月，占年降雨量的60-70％。

9月后随着太平洋副热带高压南退，在西北冷高压的控制下，降雨（雪）稀少，称为典型的干旱与湿润的过渡地带。

洪水特性取决于流域自然地理特性和降雨特性。

由于流域坡度陡，降雨又多以暴雨形式出现，故东湾站洪水过程多属于陡涨陡落型，大洪水多发生在7、8月间，如1975年特大洪水。

伊河栾川站位于东经111°

36′，北纬33°

47′，是伊河最大的水文站，流域面积340Km2,河长36.9Km，流域内属山石林区，土层较深，表层土为壤土，下层为沙卵石，下渗能力较大，河道比降较陡，河网密度大。

栾川站多年平均降雨量为860mm左右，降雨特性同东湾以上流域。

我们所引用的有伊河流域栾川站、陶湾站及陆浑水库的有关资料，水库任务是防洪、灌溉、发电和供水。

我所设计的是洪号为741002和65721的两次洪水，根据栾川站、东湾站的洪水要素摘录表，分别绘制流量两次洪水的流量过程线，在此基础上绘制累计降雨量过程线，同时分析累计降雨量过程线与流量过程线是否符合其降雨规律。

第二节流域水文气象特性

一、气象特性

伊河流域受东南亚季风影响，每年冬春季季风逐渐南退，地方令空气不断南下，被北方冷高压控制，气候干燥、寒冷，雨雪稀少；

夏秋季节季风开始活跃，南方暖湿气流不断袭来，形成炎热而潮湿多雨的气候。

二、暴雨特征

流域的雨量分布自南向北递减，流域的年平均降雨量在800mm左右。

降雨主要集中在6月份，占全年降雨量的60%-70%，因此流域的降雨主要集中在这段时间内。

暴雨历时短、强度大，一场大暴雨一般都是笼罩全流域。

三、洪水特征

伊河流域的洪水特性取决于流域的自然流域特性和降雨特性。

该流域的坡度陡，降雨又多以暴雨形式出现，而且暴雨历时短、强度大，因此形成洪水属于陡涨陡落型，次洪持续时间多在5-7天，最长持续时间也不超过12天。

该流域的洪水多发生在7-10月份，特大洪水多发生在7-8月份，而5-6月份也可能形成中心洪水。

第三节 

流域上各站分布

见下图2-1为陆浑水库流域示意图，图2-2为伊河栾川站集水区平面图。

第三章流域产流量预报

第一节产流的基本原理

编制方案的前提准备：

做伊河流域产流量的预报，必须清楚该流域降雨所产生的径流量是多少，在次我们只需要处理降落在流域上的雨量如何就地扣除一切损失量得到径流量。

代表流域的选择：

在划分的每个时段不一定都有可供分析其产流规律的水文资料，为此，需要在流域内或在自然条件相近的邻近流域内确定一个具有实测资料的小流域，作为其代表流域。

该流域所统计的各站中栾川站具有比较完整的实测水文资料，自然地理情况与整个流域大体相似，且水文气象特点也与整个流域大体相似，因此，我们选择栾川站作为代表流域，移用代表流域的产汇流分析成果于各单元面积。

在制作预报方案时，影响产流的因素主要有降雨量、降雨强度及降雨的时空分布，通常我们在计算时所采用的实测资料。

反映了产流在受这些因素影响下的最终结果。

我们所研究的地区属于湿润地区，因土壤结构疏松，表土的下渗能力强，一般的雨强难以超过，这些地区的地下水埋藏较浅，易于被一次降水所满足。

因此，在降雨量小于包气带缺水量之前不产流，雨量全部填充土层，降雨量满足包气带缺水量之后则产生径流。

产流计算的基本原理可下述数学表达式描述：

当 

F〈D，R=0

F〈D，R=Rs+Rss+Rg

如果i<

fc,Rs=0,Rss+Rg=It

如果i>

fc,Rs=（i-fc）T,Rss+Rg=fcT

式中，i----------降雨强度；

fc----------稳定下渗率；

F----------下渗量；

R----------总产流量；

Rs----------地面径流量；

Rss、Rg---------壤中流量及地下径流量；

D------------包气带缺水量；

T------------产流历时。

流域的降雨径流关系可用下式描述：

R=P-E-D=P-E-（Wm-Wo） 

（3-1）

式中 

P、R---------降雨量及产流量；

E----------雨期蒸发量；

Wm----------包气带蓄水容量（即包气带达到田间持水量时的土

壤含水量）；

Wo----------雨前包气带蓄水量（即初始土壤含水量）。

（3-1）式即湿润地区产流计算的基本方程式。

由该式可以看出：

对于一个具体的流域，当包气带的持水能力一定，降雨与产流量的关系只决定于雨前包气带的缺水量，与雨强无关。

这种受降雨量和土壤蓄水能力控制的产流方式称为蓄满产流。

蓄满指包气带蓄水达到田间持水量。

设计中所研究的两次洪水分别为741002、65721。

前次洪水洪水历时较短，洪峰较高，汇流速度快，符合地面径流的汇流特性，故该次洪水的产流方式为超渗产流；

而65721的洪水汇流速度慢，峰形平缓，洪水历时长，由此可见径流过程中地下径流的比重相当大，产流方式为蓄满产流，在第四章中将对其做具体分析。

第二节产流方案的设想

一、流域产流基本资料

伊河东湾以上流域面积为2623Km2，属大流域，为控制降雨量及下垫面的均匀性，本次设计随机摘录了该流域的19场洪水进行分析，最后，做以综合。

用河槽汇流的方法推求出整个东湾以上流域在流域出口断面的产流过程。

根据对我们所选的有代表性的洪水进行分析，便可得出整个流域产流及汇流的基本状况。

在此，我们所选的代表洪水应具有较为完整的实测水文资料，包括洪水要素资料、降雨资料及蒸散发资料，由于栾川站蒸散发资料不全，我们移用了东湾站的蒸散发资料。

其次，代表站的流域面积大小及下垫面也对计算结果有所影响。

综合以上条件，栾川流域符合上述要求，因此我们以栾川流域为代表计算，前后用蓄满产流、单位线试错法进行了流域产、汇流的计算。

二、单元面积的划分

划分单元面积的主要目的是处理降雨分布的不均匀性，同时也便于区别下垫面条件的差别及其变化。

对人类活动影响较大的地区，可以单独作为一个单元来处理。

我们将本次所设计流域划分8个小单元。

三、代表流域的选择

划分单元后，每个单元不一定都有可供分析其产流规律的水文资料，为此，需要在流域内或自然条件相似的近邻流域内确定一个具有实测资料的小流域，作为其代表流域。

我们所选的代表洪水应具有较为完整的实测水文资料，包括水文要是资料、降雨资料及蒸散发资料。

综合以上条件，栾川流域符合上述要求，该流域具有比较完整的实测水文资料，自然地理情况与整个流域大体相似，且水文气象特点也与整个流域大体相似，因此我们以栾川流域作为代表流域，由于栾川站蒸发资料不全，在此，我们移用了陆浑站的蒸散发资料。

四、所设计站的基本资料

资料

年份

逐日降水量资料

降水量摘录表

洪水要素摘录表

日蒸发资料

栾川

陶湾

陆浑

1964

√

×

1965

1966

1967

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

备注：

√为有资料且资料完整，×

为资料缺失。

1968-1973年资料空缺。

第三节退水曲线的制作

一、点绘流量过程线和降雨量累计曲线

根据洪水的涨落特性，参考所给的洪水水文要素资料，点绘840909和840924两场洪水的流量过程线，接下来将每次洪水对应的栾川、陶湾站降水累计曲线点绘在流量过程线上方，并综合统计本组的所有洪水的降水资料。

（相关图表见附表一、二、三，附图一、二）

二、利用相邻时段流量相关法作退水曲线

1、选择退水期退的比较完整且退水较低的若干场洪水。

2、根据退水历时取△t（△t的取值控制退水流量过程的变化）

3、确定计算时段△t=6h，摘录相邻流量值Qt,Qt+△t,即退水过程（见附图三）。

4、选取流量Qt从30开始转换，即该流域退水在50m3/s以下。

5、点绘Qt与Re的关系曲线。

我们摘录了6场洪水的退水过程。

在实用中，为了计算方便通常将标准退水曲线转换成Q与Re的关系，即上所述，点绘Q～Re关系曲线图，选取初始时刻Q为50m2/s，每隔一个时段读取其相应的流量值，根据Re=3.6