第四章_河道流量演算与洪水预报_1.pptx

第四章 河道流量演算与洪水预报RiverFlowRoutingandFloodForecasting

河道演算是以圣维南方程组为理论基础，利用上断面流量过程演算成下断面的流量过程。?A ?Q??t ?L

河段洪水预报方法相应水位（流量）法合成流量法流量演算法流量演算法水文学方法水力学方法系统分析方法马斯京根法、特征河长法、滞后演算法一维非恒定流法神经网络法

4.4河道相应水位（流量）预报

1、相应水位（流量）法(Correspondingwaterlevel/flowdischargemethod)相应水位（流量）是指河段上、下站同位相的水位（流量）。相应水位（流量）预报，就是用某时刻上站的水位（流量）预报一定时间（如传播时间）后下站的水位（流量）

相应水位（流量）法的基本原理

适用条件1、相应水位（流量）法(一）洪峰水位（流量）预报区间来水比例不大；河槽稳定的河段；没有回水顶托。

基本原理在分析大量实测河段上、下游断面水位（流量）过程线的同位相水位（流量）之间定量关系及其传播时间变化规律的基础上，建立经验预报方案。4.1.2相应水位（流量）法(一）洪峰水位（流量）预报

经验相关图

基本表达式相应洪峰流量及传播时间表达式为：相应洪峰水位及传播时间表达式为：1、相应洪峰流量（水位）相关法

相同的上游站洪峰水位，但由于来水峰型不同或河槽“底水”不同，河段传播时间和下游相应水位值可能不同。为提高相应洪峰流量（水位）相关法的预报精度，可以加入下游站同时水位（流量）作参数。

基本表达式上、下游站次涨差的关系为：ΔZι=f（ΔZu）下游站洪峰水位预报值为：Zp，ι，t=Z0，ι+ΔZι2、次张差法

也可以下游站起涨水位和相应洪峰水位为纵横坐标，加入上站的次涨差作参数，建立相关关系，如下图所示。应用次涨差法预报时，除要建立上站洪峰水位与传播时间关系曲线外，还要建立上、下站起涨水位关系和上站起涨水位与其传播时间τo的关系。Z0，ι，t+τo=f（Z0，u，t）τo=f（Z0，u，t）

基本表达式3、以支流水位为参数的洪峰水位（流量）相关法有支流河段的洪峰水位预报，通常取影响较大的支流相应水位(流量)为参数，建立上、下站洪峰水位关系曲线，其通式为：Zp，ι，t=f(Zp,u,t-τ,Z1,t-τ1)式中：Zp，ι，t为t时刻下站洪峰水位；Zp,u,t-τ为t-τ时刻上站洪峰水位；Z1,t-τ1为t-τ1时刻支流站的相应水位，τ1为支流站水位所需传播时间。

(二)水位(流量)过程预报在防汛工作中，洪峰及其出现时间是一个很重要的预报要素，但在大江大河及有些河流的中下游，洪水历时很长，往往还要预报水位(流量)过程以弥补洪峰预报的不足。过程预报可以采用洪峰水位制作的关系并采用现时校正的方法进行。由于篇幅所限，不再展开细述，可以参考相关的文献。

（三）现时校正法前面介绍的相应水位法和时段涨差法，是应用已经发生的洪水资料，制作平均情况的预报方案。作业预报时，往往由于方案所考虑的因素不全面或者水情有新的变化，以致不符合原有的相应水位关系，所以应及时校正。通常认为相邻时段的预报误差存在着相关性，因此可用前一时段的预报误差来校正后一时段或本次预报值。在河段来水情况比较简单时，用上、下站单一的相应水位关系结合现时校正进行预报。如果情况复杂，不仅要考虑相应水位关系的参数，还要分析造成误差的原因和它的增减变化，再合理地校正。

（三）现时校正法下图所示为受回水顶托影响的河段，在作业预报时，要同时考虑上站水位及回水代表站水位影响所造成的预报误差e(即B、C两点的差值)的变化趋势，以校正预报值(即D点)。

相应水位法特点图形直观，使用方便；根据上、下断面历史资料建立的经验相关图，只能在建图范围内使用，在时间及空间上难于外延；不能预报河段内任意断面的水位或流量；难于预报水位或流量过程。

基本原理在有支流河段，当支流来水量大，干支流洪水之间相互干扰影响时，可以采用合成流量来建立经验预报方案。2、合成流量法

基本表达式由相应流量概念及洪水波运动特征可知，下游站流量表达式为：（2－23）（2－24）nOt ????(1??i)Ii,t??i ??Qi??)inOt? f(?Ii,t??i?1i?1假设各干支流的来水系数?i相同，?Qi是数，则（2－23）式可改写为：Ii的函

经验相关图

值的确定合成流量法中?按上、下游站实测断面流速资料分析计算；试错法；

合成流量法特点图形直观，使用方便；根据上、下断面历史资料建立的经验相关图，只能在建图范围内使用，在时间