工程地质与水文第五章.ppt

第五章 水文预报 研究对象： 本章研究水文现象的客观规律，利用现时已经掌握的水文、气象资料，预报水文要素未来变化过程。 研究内容： 1.短期洪水预报； 2.枯水预报； 3.施工水文预报； 4.水文实时预报方法。 研究目的 ： 在防汛工作中，及时准确的水文预报，是防汛抗洪指挥决策的重要科学依据；在水能、水资源的合理调度、开发利用和保护以及航运等工作中，都需要有水文预报作指导。 第一节 概述 内容提要 1. 水文预报的重要作用； 2. 水文预报的分类； 3. 水文预报工作的基本程序 学习要求 掌握预见期的定义及水文预报工作的基本程序。 一、水文预报的作用 1、防止洪水灾害 2、水库管理 3、解决水库防洪与兴利的矛盾 二、水文预报的分类 按预报的项目：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。（水文预报的预见期决定于水文现象的性质，有一定限制。 ） 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） 思考题 1. 洪水预报的预见期是[ ] a、洪峰出现的时间 b、洪水从开始到终止的时间 c、从发布预报时刻到预报洪水出现时刻所隔的时间 d、从收到报汛站资料开始到预报的洪水出现所隔的时间 三、水文预报工作的基本程序 （1）制定预报方案：分析预报要素的形成规律，建立由过去的观测资料推算水文预报要素大小和出现时间的一整套计算方法，即水文预报方案。 A 收集水文、气象资料； B 建立预报模型——即水文预报方案； C 对模型进行评定和检验——允许误差； （2）进行作业预报 水文气象信息-传送到预报中心-预报方案-水文预报要素大小和出现时间-信息发布 联机作业实时水文预报 思考题: 1.水文预报方案的评定和检验，是[ ] a、都用制定预报方案时的全部实测资料进行 b、都用作业预报过程中的时实测资料进行 c、用以上两种资料进行 d、用制定预报方案中使用的资料来进行评定，而用没有参加方案编制的预留资料进行检验。 第二节 短期洪水预报 内容提要 1. 河段中的洪水波运动； 2. 相应水位(流量)法； 3. 合成流量法； 4. 流量演算法； 5. 降雨径流预报。 学习要求 掌握相应水位(流量)法、合成流量法和马斯京根流量演算方法。 分类： 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。 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，h2h1。 洪水波的扭曲：洪水波在传播过程中，波峰向它的起点逼近，波前长度减小，即S2C2S1C1，附加比降不断加大；波后的长度不断增加，即A2S2A1S1，附加比降不断减小。因而波前水量不断向波后转移。 洪水波的展开与扭曲是同时进行的。以上情况没有考虑区间入流和河道很不规则的影响 3.洪水波与河流断面的水位、流量过程的关系 洪水波通过某一河流断面时，就形成那里的的水位、流量过程，波前通过时引起洪水上涨，波前的水面越陡，洪水涨的越快；波后通过则洪水回落。因此，一个断面的洪水过程线，在很多方面反映了洪水波的特征，如涨洪、落洪、水面比降、附加比降 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。 下游同时水位：下游断面与上游断面同时间出现的水位Z下t称下游同时水位。对于一定的河段，它与Z上t一起可反映河段的水面比降、底水、回水顶拖等影响 相应水位（流量）法：根据相应水位（流量）原理，建立的用已知河段上断面的水位（流量），预报河段下断面的水位（流量）的方法 预见期决定于上游各站传播最短的传播时间。一般是以干流的流量传播时间为预见期 四、流量演算法（马斯京根法） 式中Q上1、Q上2、S1和Q下1已知，还有两个未知数Q下2，S2 ，因此推求Q下2还必须另外建立河段的蓄泄方程 河槽蓄水量与泄流量关系方程——蓄泄方程 W=f（Q上，Q下）=