水文预报课设报告.docx
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水文预报课设报告
《水文预报》课程设计报告
—密塞流域降雨径流预报方案的制作
一、课程设计的目的和任务
课程设计的任务是制作湿润地区中小流域的降雨径流预报方案。
通过本次课程设计，掌握制作预报方案的全部基本操作及计算工作，并对设计成果能运用课堂所学理论加以分析论证，将课堂理论知识应用于实践，从而对所学知识有更好的理解。
二、课程设计预报流域概况及使用的资料
（一）流域概况
本次预报流域为浙江省衢江密塞流域，流域面积797km2,流域内有六个雨量站：
齐溪、马金、燕溪、大溪边、皇林坑和密塞，一个蒸发站：
衢县蒸发站（80cm套盆式）。
流域系温湿山丘区，雨量丰沛，植被良好。
年雨量在1500~2000mm左右，年径流系数在0.7~0.8左右，每年4~6月的梅雨期为本地区的主要雨季，降雨量可达全年的60%以上。
梅雨的特点是雨日多，雨强不大，地区分布较不均匀，7月上旬梅雨结束，进入盛夏，降雨以热雷雨为主，形成一个相对干旱的季节，但遭强台风侵袭，也可形成大暴雨，热雷雨和台风雨往往雨强大，雨时短，地区分布也不均匀。
11月至次年2月，通常降雨量稀少，为河流的枯水季节。
由于流域植被良好，土壤发育，表土下渗率较高，地下径流较丰富，约占年径流的40%左右。
（二）基本资料
本次课程设计编制方案使用的资料为1986年：
（1）流域出口断面逐日平均流量；
（2）流域内雨量站逐日降水量；
（3）实测蒸发皿逐日蒸发量；
（4）实测流域出口断面逐时流量；
（5）流域内雨量站逐时降水量；
（6）实测蒸发皿逐时蒸发量。
三、课程设计的原理和内容
（一）流域产流方式的初步论证
由于密塞流域系温湿山丘区，每年4~6月的梅雨期为本地区的主要雨季，降雨量可达全年的60%以上，这段时间雨日多，雨强不大，雨量丰沛，年雨量大于1000mm,在1500~2000mm左右，年径流系数大于0.4，在0.7~0.8左右。
而该流域植被良好，土壤发育，表土下渗率较高，年蒸发量不大，且地下径流较丰富，约占年径流的40%左右。
属典型的蓄满产流区。
（二）径流预报方案
1、用分析法计算径流量
（1）产流系数的分析
在蓄满产流情况下，流域产流的过程及径流量的计算公式可由流域蓄水容量分布曲线来表示。
据大量经验分析，蓄水容量曲线可由如下指数方程近似描述：
式中b是常数，反映了流域包气带蓄水容量分布的不均匀性，b值越小表示越均匀，当b=0时表示流域内包气带蓄水容量均匀不变，而b值越大表示越不均匀。
据上式，流域平均蓄水容量WM为
经计算，流域平均的初始土壤含水量W的最大值a为
在初始土湿为W条件下，降雨量PE的产流量可由下式计算：
在全流域蓄满前为
在全流域蓄满后为
为此，需要确定的参数有流域平均最大缺水量WM、流域蓄水容量分布曲线指数b、流域蒸发能力Ep及深层扩散系数C。
a、WM的确定
WM相当于历史上一次降雨的最大损失量。
由一次降雨停止时，能使土壤含水量达到田间持水量时的包气带的水量平衡原理可知：
当W0=0时，WM=P-E-R。
因此，选用几次W0很小，P很大，估计雨止时土壤含水量达到最大值的实测洪水资料，及可分析出WM。
在南方湿润地区，若用三层蒸发模式计算蒸发，WM可采用140mm（WUM=20mm,WLM=60mm,WDM=60mm）左右。
本次课程设计选用WM=140mm。
b、b的确定
b是个地形地质因素，表示流域蓄水量分布的不均匀性。
当全流域蓄满后，这个因素不再起作用，b可取0.3~0.4左右。
本次课程设计选用b=0.37。
c、蒸发能力Ep的推求
流域内若有蒸发皿资料，则可以直接用蒸发皿实测蒸发值乘折减系数K，作为流域的Ep值。
K值完全靠优选，当计算的年径流误差最小时，K值就是最优。
如原始资料用E80，K值大约为0.85~0.9左右，原始资料用E601，K值大约为0.9~1.0左右。
由于密塞流域衢县蒸发站采用80cm套盆式蒸发皿，本次课程设计K选0.86。
d、C的确定
C可取1/6。
（2）计算各年逐日的流域平均降水量，绘制各年逐日流量过程线及流域平均日降水过程线。
结果如图1所示。
（要求计算1986年3月~10月资料）
图11986年逐日流域流量过程和平均日降水过程线
（3）计算W0
根据水量平衡原理，W0的计算公式为：
Rt可由产流计算公式计算；Et采用三层蒸发计算模型计算；W0的起算值，可以以久旱以后（W0=0）或大雨后（W0=WM）开始。
表1:
密塞流域降水径流计算表（1986年3月至10月）单位：
（mm）（WM=140K=0.86b=0.37）
日期（月日）
各雨量站雨量
¯p
Ew
Ep
Eu
EL
ED
E
P-E
a
R
△W
WU
WL
Wd
WO
P1
P2
P3
P4
P5
P6
18/May
0.4
43.1
40.0
83.6
19/May
172.8
119.4
106.5
120.5
115.5
77.0
118.6
3.3
2.8
2.8
0.0
0
2.8
115.8
93.0
59.3
56.4
20.0
60.0
60.0
140.0
20/May
34.8
40.4
39.5
37.1
47.5
44.8
40.7
4
3.4
3.4
0.0
0
3.4
37.2
191.8
37.2
0.0
20.0
60.0
60.0
140.0
21/May
0.3
0
0
0
0
0.1
0.1
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0.5
0.0
0
0.5
-0.4
191.8
0.0
-0.4
19.6
60.0
60.0
139.6
22/May
0
0
0
0
0
0
0.0
4.1
3.5
3.5
0.0
0
3.5
-3.5
188.9
0.0
-3.5
16.0
60.0
60.0
136.0
23/May
0
0
0
0
0
0
0.0
5
4.3
4.3
0.0
0
4.3
-4.3
177.5
0.0
-4.3
11.7
60.0
60.0
131.7
24/May
0
0
0
0
0
0
0.0
4.4
3.8
3.8
0.0
0
3.8
-3.8
167.5
0.0
-3.8
7.9
60.0
60.0
127.9
25/May
0
0
0
0
0
0
0.0
3.2
2.8
2.8
0.0
0
2.8
-2.8
159.8
0.0
-2.8
5.2
60.0
60.0
125.2
26/May
0
0
0
0
0
0
0.0
4.1
3.5
3.5
0.0
0
3.5
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154.6
0.0
-3.5
1.7
60.0
60.0
121.7
27/May
0
0
0
0
0
0
0.0
5.5
4.7
1.7
3.1
0
4.7
-4.7
148.3
0.0
-4.7
0.0
56.9
60.0
116.9
28/May
0.8
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2.1
0
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3.3
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1.4
0
3.2
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0.0
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0.0
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60.0
115.5
29/May
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0
0
0
0
0
0.0
3.4
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2.7
0
2.7
-2.7
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-2.7
0.0
52.8
60.0
112.8
30/May
0
0
0
0
0
0
0.0
3.4
2.9
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2.6
0
2.6
-2.6
133.8
0.0
-2.6
0.0
50.2
60.0
110.2
31/May
1.8
2.7
5.4
0.1
8.4
3.2
3.6
4.8
4.1
3.6
0.4
0
4.0
-0.4
129.8
0.0
-0.4
0.0
49.8
60.0
109.8
1/Jun
27.1
27.1
42.3
21.1
62.9
47.3
38.0
3.1
2.7
2.7
0.0
0
2.7
35.3
129.2
14.8
20.5
10.3
60.0
60.0
130.3
2/Jun
0.2
2.5
0.4
9.9
3.4
18.8
5.9
0
0.0
0.0
0.0
0
0.0
5.9
164.5
3.1
2.7
13.0
60.0
60.0
133.0
3/Jun
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0
0
0
0.0
0.2
0.2
0.2
0.0
0
0.2
-0.2
170.3
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-0.2
12.9
60.0
60.0
132.9
4/Jun
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0
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0
0
0.0
4.5
3.9
3.9
0.0
0
3.9
-3.9
169.9
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-3.9
9.0
60.0
60.0
129.0
5/Jun
0.2
0.4
0.4
0.2
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0
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6.5
5.6
5.6
0.0
0
5.6
-5.3
161.8
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-5.3
3.6
60.0
60.0
123.6
6/Jun
0
0
0
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0
0
0.0
2.5
2.2
2.2
0.0
0
2.2
-2.2
151.8
0.0
-2.2
1.5
60.0
60.0
121.5
日期（月日）
各雨量站雨量
¯p
Ew
Ep
Eu
EL
ED
E
P-E
a
R
△W
WU
WL
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P1
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P3
P4
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P6
7/Jun
0
0
0
0
0
0
0.0
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2.8
1.5
1.3
0
2.8
-2.8
148.0
0.0
-2.8
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58.7
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118.7
8/Jun
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0
0
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3.5
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-3.5
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-3.5
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115.3
9/Jun
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0
0.1
0
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0
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-1.9
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0.0
-1.9
0.0
53.4
60.0
113.4
10/Jun
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4.3
4
2.6
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2.2
1.9
1.9
0.0
0
1.9
2.8
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55.2
60.0
115.2
11/Jun
17.7
6.8
12.5
5.5
6
2.2
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2
1.7
1.7
0.0
0
1.7
6.7
137.5
2.6
4.1
0.0
59.3
60.0
119.3
12/Jun
9.4
9.8
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6.9
9.8
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8.5
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0.7
0.0
0
0.7
7.8
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60.0
60.0
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-0.8
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-0.8
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2.2
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-2.2
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-2.2
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60.0
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15/Jun
0.4
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1.2
0.3
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0.6
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-2.5
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12
20.6
22.2
16.5
22.6
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19.3
3
2.6
2.6
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0
2.6
16.7
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60.0
127.7
17/Jun
0
0.5
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1.2
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0
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-0.6
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-0.6
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60.0
127.2
18/Jun
24.7
40.1
24.7
24.8
39.4
37.8
31.9
2.4
2.1
2.1
0.0
0
2.1
29.9
158.3
17.6
12.2
19.4
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60.0
139.4
19/Jun
10.2
15.5
15.8
9.5
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11.4
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0
0.0
0.0
0.0
0
0.0
12.6
188.1
12.0
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20.0
60.0
60.0
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20/Jun
16.4
14.9
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17.1
28
43.6
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1.3
1.1
1.1
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0
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20.8
191.8
20.8
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20.0
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21/Jun
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7
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1.9
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0.2
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191.8
1.7
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20.0
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60.0
140.0
22/Jun
30.2
43.5
22.1
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0
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191.8
27.8
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23/Jun
19
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0.9
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0
0.9
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191.8
8.9
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24/Jun
0
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0.2
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0
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1.1
0.9
0.9
0.0
0
0.9
-0.6
191.8
0.0
-0.6
19.4
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60.0
139.4
25/Jun
13
1.4
0.7
0.3
3.9
2.4
2.1
2.1
0.0
0
2.1
1.8
188.1
1.4
0.4
19.7
60.0
60.0
139.7
26/Jun
1.1
6.8
1.1
7.2
6.5
1
4.0
3.8
3.3
3.3
0.0
0
3.3
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139.9
27/Jun
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3.8
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0
3.8
-3.8
190.6
0.0
-3.8
16.1
60.0
60.0
136.1
日期（月日）
各雨量站雨量
¯p
Ew
Ep
Eu
EL
ED
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a
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WL
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P1
P2
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P5
P6
28/Jun
0
0
0
0
0
0
0.0
2.3
2.0
2.0
0.0
0
2.0
-2.0
177.7
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-2.0
14.1
60.0
60.0
134.1
29/Jun
0
0
0
0.3
0
0
0.1
2.7
2.3
2.3
0.0
0
2.3
-2.3
172.8
0.0
-2.3
11.8
60.0
60.0
131.8
30/Jun
1.1
0.3
0.6
0.3
0
0
0.4
2.9
2.5
2.5
0.0
0
2.5
-2.1
167.7
0.0
-2.1
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60.0
60.0
129.7
1/Jul
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0
0
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0
0.0
0.8
0.7
0.7
0.0
0
0.7
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9.0
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60.0
129.0
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0
0
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0
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1.3
1.2
1
0.9
5.6
4.8
4.8
0.0
0
4.8
-3.9
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0.0
-3.9
2.1
60.0
60.0
122.1
4/Jul
39.6
12
26
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1.7
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0.0
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8.9
9.7
11.8
60.0
60.0
131.8
5/Jul
25.4
23.6
12.2
26.7
25.2
30
23.9
2.2
1.9
1.9
0.0
0
1.9
22.0
167.6
14.1
7.9
19.7
60.0
60.0
139.7
6/Jul
57.9
28.1
29.5
20.4
33.5
19.9
31.6
0
0.0
0.0
0.0
0
0.0
31.6
189.5
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20.0
60.0
60.0
140.0
7/Jul
3
2.9
0.5
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0.6
7.2
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0
0.0
0.0
0.0
0
0.0
2.6
191.8
2.6
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60.0
140.0
8/Jul
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0
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0
0
0
0.0
1.6
1.4
1.4
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0
1.4
-1.4
191.8
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-1.4
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60.0
60.0
138.6
9/Jul
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0
0
0
0
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0.0
4
3.4
3.4
0.0
0
3.4
-3.4
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-3.4
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60.0
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10/Jul
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0
0
0
0
0
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4.9
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4.2
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-4.2
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-4.2
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-4.9
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-4.9
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60.0
126.1
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0
0
0
0
0
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0.0
2.6
2.2
2.2
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0
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-2.2
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-2.2
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60.0
123.9
13/Jul
0.9
0.3
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0
0
2.6
2.6
2.2
2.2
0.0
0
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60.0
124.1
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0
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3.1
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60.0
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0
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-2.9
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0
0
0
0.0
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0
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0.0
-3.3
0.0
54.8
60.0
114.8
∑:
141.1
307.6
276.4
Wt-Wo=
31.20
校核：
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