周传争水文预报课程设计报告剖析

水文预报课程设计（文天学院11级）

班级

学号

姓名周

成绩

河海大院

2014年1月4日

一基本任务

任务一：

根据已给数据资料（本文选取1995、1996年的历史数据）、参数，编写程序将流域作为整体：

（1）进行日模型产流量计算；

（2）将计算年径流与实测年径流进行比较，优选蒸发折算系数Kc；

任务二

根据已给设计暴雨资料、参数,编写程序，将流域作为整体：

(1)进行次洪产流量、划分水源

(2)直接径流汇流、地下径流汇流计算；

（3）绘出直接径流过程、地下径流过程、总的流量过程(绘制成图)。

二基本资料

（1）研究流域概况

呈村流域控制面积为290 km2，地势南高北低，相对高差较大，平均海拔高程为583 m，流域河道平均坡度为0.95%，最大汇流路径长度为36 km。流域内植被良好，雨量充沛，多年平均降雨量约为2100 mm，流域降水在年内年际分配极不均匀，为典型的湿润流域。该流域植被类型主要包括常绿针叶林、落叶阔叶林、混合林、森林地、林地草原、牧草地与作物地，土壤类型主要为黏壤土。流域内地势平缓，土壤主要有黄壤和砂壤，具有明显的腐殖层，淀积层和母质土等层次结构，透水性好。台地、丘陵多生长松、杉、樟等高大乔木；平原则以种植农作物和经济作物为主，植被良好。

三基本数据

km。

(1) 计算的呈村流域面积2902

(2) 流域内有10个雨量站：呈村、董坑呜、棣甸、樟源口、汪村、用功城、左

龙、冯村、田里、大连,各站面积比例分别为：0.1, 0.1, 0.10, 0.1，0.1,

0.1, 0.1, 0.1, 0.1, 0.1

(3) 资料放在/周传争Data/文件夹下，以年份命名的文件，数据格式为：T（i）、

Q(i)、E(i)、P1(i)、 P2(i)、P3(i)、P4(i)、P5(i)、P6(i)、P7(i)、P8(i)、P9(i)、P10(i)。

(4)暴雨资料放在/周传争Data/文件夹下pdata.csv

(5)单位线数据在/周传争Data/文件夹下unitgraph.csv

(5)计算参数如下表

表一任务一计算参数

表二任务二参数表

表三各参数物理意义

四计算公式

1.蒸散发计算

根据流域特点，蒸散发计算采用的是三层蒸散发计算模式。

三层蒸发模式的具体计算如下：

（1）当WU+P≥Ep时

EU= Ep EL=0 ED=0

（2）当WU+P

EU=WU+P EL=(Ep-EU)* WL/WLM ED=0

（3）当WU+P

EU=WU+P EL=C*(Ep-EU) ED=0

（4）当WU+P

EU=WU+P EL=WL ED=C*(Ep-EU)-EL

土壤蒸发量：E=EU+EL+ED (同时刻相加)

2.产流量计算

根据流域特点，产流量计算系根据蓄满产流理论得出的。蓄满产流，即任一地点上，土壤含水量达田间持水量前，降雨量全部补充土壤含水量，不产流；当土壤蓄满后，其后续降雨量全部产生径流。

PE>0，产流；否则不产流。

初始初始土湿分布与计算

建立降雨流量关系

1

11-1-)b W a WMM WM +

⎡⎤=⎢⎥⎣⎦

（

（1）当PE+a

1

(1b PE a R PE W WM WMM

++=+--

（2）当PE+a>=WMM

()R PE WM W =--

3，水源划分

流域坡地上的降雨产流量因产流过程的条件和运动路径不同，受流域的调蓄作用不同，各径流成分在流量过程线上的反应是不一样的。常需按各种径流分成分别计算或模拟，因而要对产流量进行水源划分，本报告采用二水源的水源划分结构。

()

i i i i

i i

i

i

PE FC

PE FC

i

i i

i

PE FC

r RG FC r

PE r RS PE FC PE >≤>=

⋅

+=

-∑∑∑

即

4汇流计算

根据流域净雨和流域径流单位线，地下径流汇流采用线性水库用卷积的差分形式算出流域出口的流量过程。

计算公式如下：

QS(I)=RS(I)*U

QG(I)=CG*RG(I)*U+(1-CG)*QG(I-1) Q(I)=QS(I)+QG(I)

式中， U 为单位转换系数。 2()3.6(h)F km U t =∆

五 注意事项

（1）用给定权重计算流域面平均雨量 （2）编程注意闰年天数366，非闰年天数365 （3）参数Kc 自己优选，优选范围:0.90-1.30

（4）Kc 优选原则：计算的2年资料的Kc 应相同并使得2年内每年的年径流相

对误差尽可能不超过5％

六 计算结果

任务一：

详细率定过程见文件夹/周传争Data/周传争日模优选Kc 计算结果.csv

考虑到使两年相对误差在5%以内，kc 优选值在0.9—1.3以内最终结果如

下表：

表四日模计算成果表

任务二：

次模计算结果见文件夹/周传争Data/周传争任务二：次洪水源划分及汇流结果.csv, 汇流过程如下表、图

表五，次洪水源划分及汇流结果

P(i), R(i), Rd(i), Rg(i), QS(i), QG(i), Q(i)

1.3 0.5 0 0.5 0 4.4 4.4

0.3 0.1 0 0.1 0 4.4 4.4

0.3 0.1 0 0.1 0 4.5 4.5

0.6 0.2 0 0.2 0 4.6 4.6

0.3 0.1 0 0.1 0 4.6 4.6