水文预报课程设计河海Word文档格式.docx
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60
0.2
0.16
0.001
110
10
40
其中蒸散发折算系数Kc需编程优选，优选范围为0.90-1.30。
优选原则为：
计算的2年内每年的年径流相对误差尽可能不超过5%。
2.2.2任务二参数及相关实测资料
任务二产流参数Kc为任务一中日模优选的值，FC为10.0mm/3h，产流参数Kc用日模优选的值，其他参数取任务1中各组的参数，初始张力水蓄量取各组的容量值。
任务二汇流参数CG为0.968，QG0=55.3m3/s，单位线序号1至11对应的Q（m3/s）分别为：
0、40、80、130、100、80、48、20、10、5、0
2.3产流方式论证
宝口流域地处我国南方湿润地区，气候暖热，雨量充沛，多年平均降雨量为1800mm>
1000mm，年径流系数在0.5—0.7之间，大于0.4；
流域内土质疏松，植被良好，不易超渗；
一次洪水的流量过程陡涨缓落，持续时间2~5d左右。
从流域的气象条件，下垫面条件和流量过程的分析知，该流域降雨径流关系具有蓄满产流的特点，可以按蓄满产流建立产流量预报方案。
第三章计算公式
3.1降雨量计算
由已知资料知，该地区雨量站分布均匀，且宝口以上有四个雨量站：
0.33、0.14、0.33、0.20，所以宝口流域平均降雨量P=0.33*P1+0.14*P2+0.33*P3+0.20*P4。
3.2蒸散发量计算
蒸散发计算采用三层蒸发计算模式，即：
上层蒸发量：
EU=Ep
下层蒸发量：
EL=Ep*WL/WLM
深层蒸发量：
ED=C*Ep
总蒸发量：
E=EU+EL+ED
式中：
Ep为流域蒸发能力（mm）；
WL为下层土壤含水量（mm）；
WLM为下层土壤含水量（mm）；
C为蒸发扩散系数。
三层蒸发模式按照先上层后下层的次序，具体计算为：
1）当WU+P>
=EP时，EU=Ep,EL=0,ED=0
2）当WU+P<
EP，WL>
=C*WLM时，EU=WU+P,EL=（EP-EU）*WL/WLM,ED=0
3）当WU+P<
EP,C*（EP-EU）<
=WL<
C*WLM时，EU=WU+P,EL=C*（EP-EU）,ED=0
4）当WU+P<
EP,WL<
C*（EP-EU）时，EU=WU+P,EL=WL,ED=C*（EP-EU）-EL
3.3降雨产流量计算
1）a＋PE≤WMM时，R=PE＋W－WM＋WM（1－
）b+1
2）a＋PE＞WMM时，R=PE－（WM－W）
3.4水源划分计算
通过稳渗率fc可划分产流中的直接径流和地下径流。
次洪的各水源分量为：
3.5汇流计算
根据流域净雨和流域径流单位线，采用卷积的差分形式算出流域出口的流量过程。
其计算公式：
直接径流过程：
QS（i）=RS（i）*U
地下径流过程：
QG（i）=CG*QG（i-1）+（1-CG）*RG（i）*U
总的流量过程：
Q（i）=QS（i）+QG（i）
第四章计算结果
4.1任务一结果
经过程序优选，Kc=0.98
年份
实测R（mm）
计算R（mm）
绝对误差（mm）
相对误差（%）
1987
1080
1100
19.3
1.79
1988
824
813
-10.2
-1.23
4.2任务二结果
t（i）
P（i）
R（i）
Rd（i）
Rg（i）
QS（i）
QG（i）
Q（i）
2004/9/2312:
00
14
12.7
2.7
69.9
2004/9/2315:
14.1
12.9
2.9
10.8
84.1
94.9
2004/9/2318:
11
9.7
33.2
97.3
130
2004/9/2321:
18.7
17.4
7.4
58.3
111
169
2004/9/240:
29.7
28.5
18.5
94.3
123
218
2004/9/243:
36
35.1
25.1
184
136
320
2004/9/246:
38.3
37.5
27.5
381
148
529
2004/9/249:
7.8
6.9
645
154
799
2004/9/2412:
30.5
29.6
19.6
166
965
2004/9/2415:
42.6
41.7
31.7
874
177
1050
2004/9/2418:
93.8
92.9
82.9
864
188
2004/9/2421:
83.3
73.3
1220
198
1420
2004/9/250:
47.6
46.8
36.8
1770
208
1980
2004/9/253:
56.4
55.3
45.3
2370
2590
2004/9/256:
50.4
49.3
39.3
2650
227
2870
2004/9/259:
16.5
15.4
5.4
2600
236
2840
2004/9/2512:
5.8
4.8
2360
237
2004/9/2515:
8.3
7.2
1860
241
2100
2004/9/2518:
2.6
1.5
1250
1480
2004/9/2521:
774
228
1000
2004/9/260:
396
221
617
2004/9/263:
168
214
382
2004/9/266:
72.8
207
280
2004/9/269:
25.0
200
225
2004/9/2612:
2.70
194
197
2004/9/2615:
0.00
2004/9/2618:
182
2004/9/2621:
176
第五章误差统计与分析
5.1精度评定
从计算结果可见，年产流量绝对误差均小于100mm，所产流量的相对误差均小于5%。
精度统计表明，率定的模型参数是基本合理的。
但由于课设时间限制与任务要求，每位同学只用两年的资料来率定Kc，不满足《水文情报预报规范》中规定：
洪水预报方案要求使用样本数量不少于10年的水文气象资料，其中应包括大、中、小水各种代表性年份，并保证有足够代表性的场次洪水资料。
显然Kc=0.98的结果还是存在一定问题的。
5.2误差分析
影响流域降雨径流过程的因素很多，利用蓄满产流新安江模型的结构与参数能够很好反映湿润地区降雨径流过程的主要规律和特点，因而能获得较好的精度。
但是模型本身以及模型计算中有很多概化，会造成误差。
造成宝口流域产汇流计算方案误差来源主要有以下几个方面：
1.资料代表性的影响。
我们每位同学只用两年实测资料来率定Kc，资料必不能满足时期要求及代表性要求。
实际操作中，应要求有12年以上的连续的对未来有代表性的实测资料，其中10年为率定期，2年为检验期，且这种资料应具备丰、平、枯水年代表性，资料系列前后一致，受人类影响较小。
所以仅用两年的资料率定势必造成Kc一定的误差，而且误差可能还很大。
2.量测误差。
实测的降雨、蒸发、径流量等水文气象信息及河流、湖泊、地形等下垫面信息是研制预报模型或编制洪水预报方案或进行作业预报的主要依据，在现有站网、仪器设备、观测技术条件下，各种信息的时空变化是难以准确反映的，加上受自然因素等客观条件影响，势必造成各种信息的量测误差。
3.模型结构误差。
在该蓄满产流新安江模型中，有很多将非线性现象概化为线性现象或者将某些随机因子近似作为确定因子描述等都会带来误差。
4.模型参数误差。
模型参数是根据输入，通过模型计算输出，再将输出过程与实测过程进行比较，用系统识别的方法作优化调试的，上述所率定出的模型参数Kc可能不是最优。
5.人类活动的影响。
随着社会经济的快速发展，人类活动的影响加剧，流域内可能新建了一些大中型水库或其他工程措施。
影响了该地区原有的产流特点，如汛期提前。
5.3实时校正
模型计算值与实测值直接总是存在一定的误差。
造成两者间误差的因素很多，若针对每一个单一因素是难于描述或预见的，一般采用实时校正模型来解决。
实时校正模型常用的有卡尔曼滤波、自回归模型等。
第六章编写程序
FORM1
PrivateSubCommand1_Click（IndexAsInteger）
Form2.Show
EndSub
PrivateSubCommand2_Click（）
Form3.Show
FORM2
PrivateSubCommand1_Click（）
Form1.Show
Form2.Hide
EndSub
Form=0To40
Kc=0.9+0.01*m
ReDimRobs
（2）,Rcal
（2）,jderror
（2）,xderror（3）
DimW0AsSingle,WU0AsSingle,WL0AsSingle,WD0AsSingle
WU0=Text10.Text:
WL0=Text11.Text:
WD0=Text12.Text
W0=WL0+WD0+WU0
Fori=1To2
intYear=1986+i'
用于定位
IfintYearMod4<
>
0AndxuYearMod100<
0Then
intDays=365
Else
intDays=366
EndIf
'
//读入数据
OpenApp.Path&
"
\..\Data\"
&
intYear&
.csv"
ForInputAs#1
ReDimt（intDays）
ReDimQobs（intDays）
ReDimEo（intDays）
ReDimP1（intDays）
ReDimP2（intDays）
ReDimP3（intDays）
ReDimP4（intDays）
Forj=1To365
Input#1,t（j）,Qobs（j）,Eo（j）,P1（j）,P2（j）,P3（j）,P4（j）
Nextj
Close#1
//参数赋值
Wum=Text2.Text:
Wlm=Text3.Text:
C=Text4.Text
Wm=Text5.Text:
B=Text6.Text:
Im=Text7.Text
ReDimP（intDays）,EP（intDays）,PE（intDays）
ReDimE（intDays）,EU（intDays）,EL（intDays）,ED（intDays）
ReDimW（intDays）,WU（intDays）,WL（intDays）,WD（intDays）
ReDimR（intDays）
Forj=1TointDays
W（0）=W0:
WU（0）=WU0:
WL（0）=WL0:
WD（0）=WD0
P（j）=0.33*P1（j）+0.14*P2（j）+0.33*P3（j）+0.2*P4（j）
EP（j）=Kc*Eo（j）
PE（j）=P（j）-EP（j）
IfPE（j）>
EU（j）=EP（j）'
//蒸发
EL（j）=0
ED（j）=0
DimAAsSingle,WmmAsSingle
Wmm=Wm*（1+B）/（1-Im）
IfAbs（W（j-1）-Wm）<
0.01Then
A=Wmm
A=Wmm*（1-（1-W（j-1）/Wm）^（1/（1+B）））
A=A+PE（j）
IfA<
=WmmThen
R（j）=PE（j）+W（j-1）-Wm+Wm*（1-A/Wmm）^（1+B）
R（j）=PE（j）+W（j-1）-Wm
If（WU（j-1）+PE（j）-R（j））>
WumThen'
//第一层
WU（j）=Wum
If（WU（j-1）+PE（j）-R（j）-Wum）+WL（j-1）>
WlmThen'
//第二层
WL（j）=Wlm
WD（j）=W（j-1）+PE（j）-R（j）-WU（j）-WL（j）
WL（j）=（WU（j-1）+PE（j）-R（j）-Wum）+WL（j-1）
WD（j）=WD（j-1）
WU（j）=WU（j-1）+PE（j）-R（j）
WL（j）=WL（j-1）
Else'
//不产流，按三层蒸发算
IfWU（j-1）+P（j）>
=EP（j）Then
EU（j）=EP（j）
EU（j）=WU（j-1）+P（j）
IfWL（j-1）>
Wlm*CThen
EL（j）=（EP（j）-EU（j））*（WL（j-1）/Wlm）
=C*（EP（j）-EU（j））Then
EL（j）=C*（EP（j）-EU（j））
EL（j）=WL（j-1）
ED（j）=C*（EP（j）-EU（j））-EL（j）
WU（j）=WU（j-1）+P（j）-EU（j）
WL（j）=WL（j-1）-EL（j）
WD（j）=WD（j-1）-ED（j）
E（j）=EU（j）+EL（j）+ED（j）
W（j）=WU（j）+WL（j）+WD（j）
W0=W（intDays）:
WU0=WU（intDays）:
WL0=WL（intDays）:
WD0=WD（intDays）
Forj=1TointDays-1
Robs（i）=Robs（i）+Qobs（j）*3.6*24/553'
//年实测径流深
Rcal（i）=Rcal（i）+R（j）'
//年计算径流深
Robs（i）=Int（Robs（i）*10+0.5）/10
Rcal（i）=Int（Rcal（i）*10+0.5）/10
jderror（i）=Int（Abs（Rcal（i）-Robs（i））*10+0.5）/10
xderror（i）=Int（Abs（Rcal（i）-Robs（i））/Robs（i）*100+0.5）/100
Ifxderror（i）<
=0.05Then
IfintYear=1987Then
Picture1.PrintKc;
xderror（i）
Picture2.PrintKc;
Nexti
Ifxderror（i-2）<
=0.05Andxderror（i-1）<
xderror（i）=（xderror（i-2）+xderror（i-1））/2'
xderror（i）为两年的平均值Picture3.PrintKc;
Nextm
Text1.Text=InputBox（"
请输入您选择的Kc"
）'
使用者选用自己认为合适的Kc
Kc=Text1.Text
ReDimRobs
（2）,Rcal
（2）,jderror
（2）,xderror（3）
WU0=Text10.Text:
W0=WL0+WD0+WU0
//用于定位
If（W
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