水文预报河道洪水预报幻灯片.ppt

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1、水文预报河道洪水预报第1页，共32页，编辑于2022年，星期日本章主要内容本章主要内容10.1 10.1 概述概述10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报10.3 10.3 水文预报精度评定水文预报精度评定第2页，共32页，编辑于2022年，星期日10.1 10.1 概述概述水文水文预报：已知信息：已知信息为了水位了水位现象象预报值：预见期：期：发布布预报时刻刻预报要素出要素出现时刻刻按按预报项目分目分类：水位：水位预报 径流径流预报 泥沙泥沙预报 按按预见期分期分类：短期短期预报 中中长期期预报 超超长期期预报第3页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期

2、洪水预报短期洪水短期洪水预报：产流流预报流域流域汇流流预报河段河段汇流流预报第4页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报一、河段中的洪水波运一、河段中的洪水波运动1、洪水波的形成、洪水波的形成初始恒定流水面上突然注入一定的水量，初始恒定流水面上突然注入一定的水量，s.t 原始原始恒定流水面受到干恒定流水面受到干扰形成不形成不稳定波定波动，称，称为。2、洪水波的特征、洪水波的特征波体波体 波波长 波高波高波峰波峰 波前波前 波后波后 波波锋第5页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报一、河段中的洪水波运一、河段中

3、的洪水波运动3、洪水波的、洪水波的传播播（1）波体水面）波体水面线与水位与水位过程程线的的对应关系关系 波前波前 各点依次通各点依次通过河流某断面河流某断面 涨洪段洪段 波后波后 各点依次通各点依次通过河流某断面河流某断面 落洪段落洪段 波峰波峰 通通过河流某断面河流某断面 洪峰洪峰（2）位相）位相洪水波波体与大气交界面洪水波波体与大气交界面轮廓廓线上每一点都占上每一点都占有一定的相有一定的相对位置，位置，这就是洪水波位相概念。就是洪水波位相概念。第6页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报一、河段中的洪水波运一、河段中的洪水波运动3、洪水波的、洪水波

4、的传播播（3）波速（）波速（C）：）：洪水波上某位相点在河道中的洪水波上某位相点在河道中的传播速度。播速度。（4）相）相应水位水位/相相应流量：流量：洪水波上某一位相点依次次通洪水波上某一位相点依次次通过河道上下断面河道上下断面所形成的一所形成的一组水位或一水位或一组流量。流量。Z上上,tZ下下,t+；Q上上,tQ下下,t+。第7页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报一、河段中的洪水波运一、河段中的洪水波运动4、洪水波的、洪水波的变形形（1）附加比降（）附加比降（i）：）：i =i-i0波体水面波体水面线相相对于恒定流水面于恒定流水面线的比降。的比降

5、。水面比降（水面比降（i）：）：单位河位河长的水面落差。的水面落差。河底比降（河底比降（i0）：）：单位河位河长的河底落差。的河底落差。涨洪：洪：i 0；落洪：；落洪：i 0；恒定流：；恒定流：i=0。第8页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报一、河段中的洪水波运一、河段中的洪水波运动4、洪水波的、洪水波的变形形（2）展开与扭曲）展开与扭曲展开：洪水波在运展开：洪水波在运动过程中波程中波长不断加大，波高不断加大，波高不断减小的不断减小的现象。象。扭曲：波前水量向波后扭曲：波前水量向波后转移的移的现象。象。C=f（Z,i）第9页，共32页，编辑于202

6、2年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报一、河段中的洪水波运一、河段中的洪水波运动小小结：（1）洪水波从上游向下游洪水波从上游向下游传播，播，Z上上,tZ下下,t+(Q)具有成因具有成因联系；系；（2）洪水波在洪水波在传播的播的过程中要程中要发生生变形，形，Z上上,tZ下下,t+(Q)又有区又有区别。第10页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报二、相二、相应水位法水位法基本原理基本原理预报值：Z下下,t+=f(Z上上,t，其他影响因素，其他影响因素)预见期：期：=f(Z上上,t，其他影响因素，其他影响因素)第11页，共32页，编辑于2

7、022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报二、相二、相应水位法水位法主要方法主要方法无支流河段：无支流河段：（1）上下游相）上下游相应洪峰水位洪峰水位预报；（2）以下游同）以下游同时水位水位为参数的参数的上下游相上下游相应洪峰水位洪峰水位预报；有支流河段：有支流河段：合成流量法合成流量法第12页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报二、相二、相应水位法水位法（一）无支流河段上下游相（一）无支流河段上下游相应洪峰水位洪峰水位预报1、适用条件：、适用条件：大河中上游，洪水波以大河中上游，洪水波以传播播为主，主，变形形较小小2、相关关系形式

8、：、相关关系形式：Z下下,t+=f(Z上上,t)=f(Z上上,t)第13页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报二、相二、相应水位法水位法（一）无支流河段上下游相（一）无支流河段上下游相应洪峰水位洪峰水位预报3、建立方案的步、建立方案的步骤：（1）摘）摘录点据点据（2）点）点绘相关相关图（3）相关）相关图的合理性的合理性检查和精度和精度评定定4、作、作业预报5、预见期：两断面期：两断面间的洪峰的洪峰传播播时间第14页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报表表l l 某河段上、下游站相应洪峰水位某河段上、下游站相

9、应洪峰水位上游站洪峰上游站洪峰下游站洪峰下游站洪峰日期日期水位水位日期日期水位水位月月日日时：分时：分（mm）月月日日时：分时：分（mm）4 4282817:3017:3022.2822.284 429294:004:008.748.746 62 21:301:3027.3827.386 62 28:008:0010.110.17 77:307:3024.2724.277 716:0016:009.229.22161614:5014:5023.3323.33161622:0022:008.988.9822220:000:0025.1625.1622226:006:009.359.3528281

10、6:4516:4522.5922.5929292:002:008.728.727 7141411:1511:1523.1123.117 7141419:0019:008.898.89第15页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报202022222424262628288 89 910101111Z Z下下,t+,t+Z Z上上,t,t第16页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报202022222424262628280:000:004:484:489:369:3614:2414:24Z Z上，上，t t第17

11、页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报7月月3日日5:20，Z上上m,t=25m，未来下游站的洪峰水位多高？未来下游站的洪峰水位多高？何何时发生？生？第18页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报202022222424262628288 89 910101111Z Z下下,t+,t+Z Z上上,t,t7月月3日日5:20，Z上上m，t=25mZ下下m，t+=9.4m第19页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报202022222424262628280:000:00

12、4:484:489:369:3614:2414:24Z Z上，上，t t7月月3日日5:20，Z上上m，t=25m=7h第20页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报7月月3日日5:20，Z上上m,t=25m，未来下游站未来下游站7月月3日日12:20，洪峰水位，洪峰水位9.4m。第21页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报二、相二、相应水位法水位法（二）无支流河段以下游同（二）无支流河段以下游同时水位水位为参数的参数的 上下游相上下游相应洪峰水位洪峰水位预报1、适用条件：、适用条件：大河中下游，洪水波大河中

13、下游，洪水波变形不可忽略形不可忽略2、相关关系形式：、相关关系形式：Z下下,t+=f(Z上上,t，Z下下,t)=f(Z上上,t)第22页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报二、相二、相应水位法水位法（二）无支流河段以下游同（二）无支流河段以下游同时水位水位为参数的参数的 上下游相上下游相应洪峰水位洪峰水位预报3、建立方案的步、建立方案的步骤：（1）摘）摘录点据点据（2）点）点绘相关相关图（3）相关）相关图的合理性的合理性检查和精度和精度评定定4、作、作业预报5、预见期：两断面期：两断面间的洪峰的洪峰传播播时间第23页，共32页，编辑于2022年，星期

14、日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报二、相二、相应水位法水位法（二）无支流河段以下游同（二）无支流河段以下游同时水位水位为参数的参数的 上下游相上下游相应洪峰水位洪峰水位预报下游站同下游站同时水位：和上游站洪峰水位同水位：和上游站洪峰水位同时刻出刻出现的下游站水位。的下游站水位。某河某河2006.8.20一次洪水，一次洪水，20日日9时上游站出上游站出现洪洪峰水位峰水位为185.2m，此，此时下游站水位下游站水位为121.3m，21日日9时下游站出下游站出现洪峰水位洪峰水位145.3m，该次洪水的次洪水的下游站同下游站同时水位水位 ，河段，河段传播播时间 。第24页，共32页，编辑于

15、2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报二、相二、相应水位法水位法（三）合成流量法（三）合成流量法合成流量：同合成流量：同时流达下游站的各上游站流量之和。流达下游站的各上游站流量之和。相关关系：相关关系：预见期：上游各站重播期：上游各站重播时间的最小的最小值。第25页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报三、三、马斯斯经根法根法1、原理、原理K蓄量常数；蓄量常数；x流量比重因数；流量比重因数；t演算演算时段段长；Q示示储流量。流量。第26页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报三、三、马斯

16、斯经根法根法2、演算方程、演算方程第27页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报三、三、马斯斯经根法根法例：某河段上断面一次洪水例：某河段上断面一次洪水过程和程和该次洪水开始次洪水开始时下断面流量下断面流量见表，不表，不计区区间入流，入流，试用用马斯京斯京根法推求下断面流量根法推求下断面流量过程。程。（C0=0.2、C1=0.5、C2=0.3）第28页，共32页，编辑于2022年，星期日时段时段Q上上C0*Q上上2C1*Q上上1C2*Q下下1Q下下05005001700140250150540 21200240350162752 39001806002

17、26 1000 4700140450300 890 5580116350267 733 第29页，共32页，编辑于2022年，星期日10.2 10.2 短期洪水预报短期洪水预报三、三、马斯斯经根法根法3、试算法定参算法定参(1)选定演算定演算时段段长t；(2)计算合成入流或算合成入流或对应出流：出流：Q上上=Q上上+q区区；(3)计算蓄量算蓄量S过程；程；(4)设x，计算示算示储流量流量Q过程；程；(5)点点绘Q S相关相关图(6)检验：近似直：近似直线，K=S/Q t；else第30页，共32页，编辑于2022年，星期日本章小结本章小结河段洪水河段洪水预报：相相应水位法水位法流量演算法流量演算法马斯京根法斯京根法第31页，共32页，编辑于2022年，星期日THE ENDTHE ENDThankThank You!You!第32页，共32页，编辑于2022年，星期日