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降雨径流相关图模板


采用 A4 纸打印,页边距全部采用 2.5cm,作业标题宋体四号字加粗,姓名、学号小 四号字加粗。下面的一级标题(如 1、2、3)小四号字加粗,二级标题(如 1.1、2.1) 五号字加粗,三级标题(如 1.1.1)五号字不加粗。正文采用宋体 5 号字,英文与数 字采用 Times New Roman 字体。行距统一采用 1.2 倍行距。打印时删除本图形。

水文预报》课程作业-降雨径流相关图制作及预报
每段段 前空 2 格。

姓名: XXX 1. 计算原理与方法 1.1 方法概述

学号:XXXX

在现代水文预报中,虽然大量使用流域水文模型,例如新安江模型、萨克门托模型、水箱模型 和陕北模型等进行流域降雨径流预报。但是,不少生产单位,尤其是一些大型水库的管理单位,他 们在长期的工作实践中已建立了一套适合于当地实际情况的经验性降雨径流预报方案。由分析计算 得到的降雨量、流域蓄水量或前期影响雨量,按相关分析的方法,建立它们与径流深之间的相关图, 这些相关图反映了流域的产流规律。应用此相关图可以由降雨计算出相应的产流量。这种图一类是 没有固定的数学模型,称之为经验的降雨径流相关图。

所有图形与图名要居中。图形的 图名在图的下方,编号如: “图 1” ,不要写“图一” ,然后空两 格,再写图名“降雨径流相关 图” ,图名采用宋体小五号字加 粗。
图1 降雨径流相关图

降雨径流经验关系曲线有各种形式,一般有产流量 R ? f ( 次雨量 P ,前期影响雨量 Pa ,季节, 温度)、 R ? f (前期影响雨量Pa,洪水起涨流量Q0 ) 和考虑雨强的超渗式关系曲线形式。这里采 用国内普遍使用的产流量与降雨量和前期影响雨量三者的关系,即 P ~ Pa ~ R 相关图。 所有公式必须采用公式编辑器 输入,不得粘贴图片,公式全部 1.2 制作方法 居中,编号格式采用英文状态下 1.2.1 前期影响雨量 Pa 的计算 的括号,编号方式为(1)、(2),且 编号必须右对齐。公式下必须有 PA 由前期雨量计算,也称前期影响雨量,是反映土壤湿度的参数。其计算公式为 相关的符号说明。 若前一个时段有降雨量,即 Pt ?1 ? 0 时,则

Pa ,t ? K ( Pa ,t ?1 ? Pt ?1 )
若前一个时段无降雨时,即 Pt ?1 ? 0 ,则

(1)

页码居中,字体为 Times New Roman 字体,小五号 字,不加粗
1

Pa ,t ? KPa ,t ?1

(2)

式中: K 为土壤含水量衰减系数; Pa ,t ?1 和 Pa ,t 分别为前一个时段和本时段的前期影响雨量; Pt ?1 为 前一个时段降雨量。 K 值可按下式计算:
K ? 1? Ep WM

(3)

1.2.2 降雨径流相关图的绘制 根据计算出的流域平均降雨量 P 和 P 所产生的径流量 R ,以及相应的前期影响雨量 Pa ,便可 建立降雨径流相关图。由式 R ? f ( P, Pa ) 建立起来的三变数降雨径流相关图的步骤如下: 根据已知模型参数 b、WM,首先计算 a、WMM,然后分别算出在不同的 W0(相应于 Pa 按等 差序列设定,如 0、10、20、30、……、120mm)和 P 下的 R。 与流域蓄水量 W 相对应的纵坐标 a 为

a ? WMM *[1 ? (1 ?

1 W 1?b ) ] WM

(4)

WM ?
当 a ? P ? E ? WMM 时

WMM 1? b

(5)

? a?P?E? R ? ( P ? E ) ? (WM ? W ) ? WM ?1 ? ? WMM ? ?

1? b

(6)

当 a ? P ? E ? WMM 时
R ? ( P ? E ) ? (WM ? W )

(7)

1.3 实时预报方法
根据降雨过程及降雨开始时的 Pa ,首先累计各时段的降雨过程,在图上查出累计的净雨过程, 然后将累计的净雨过程,两两相减,得到各时段的降雨所对应的时段净雨。若降雨开始时的 Pa 不在 某一条等值线上,则用内插法查算。 由于在实时预报阶段要计算蒸发量 E,从而计算得到有效降雨量 PE,蒸发计算可采用一、二、 三层蒸发模式计算法,本作业采用二层蒸发模式法,计算方法如下: 该模型把流域蓄水容量 Wm 分为上下二层, WUm 和 WLm , Wm = WUm +
WLm 。实际蓄水量

也相应分为上下二层, WU t 和 WL t , Wt = WU t + WL t 。并假定:下雨时,先补充上层缺水量,满足 上层后再补充下层;蒸散发则先消耗上层的 WU t ,蒸发完了再消耗下层的 WL t 。上层按蒸散发能力 蒸发,下层的蒸散发量假定与下层蓄水量成正比,即: 当 P?t ? WUt ? E m?t 时
EU?t ? E m?t , EL?t ? 0 , E ?t ? EU?t ? EL?t

(8)

当 P?t ? WUt ? E m?t 时
2

2.计算实例
表1 WUM

表编号方式同图形,采用阿拉伯数字编号,编号(如:表 1)行开始空 2 格,表名(如:计算基础数据表)居中,单位(如:单位:mm)右 对齐,表编号、表名、单位全部采用宋体(英文与数字采用 Times New Roman 字体)小五号字加粗,表格内其它文字采用宋体小五号字(英 文与数字采用 Times New Roman 字体)不加粗,表格采用“三线表” WLt (9) EU ?t ? P?t ? WU?t , EL ?t ? ?E m?t ? EU ?t ? , E ?t ? EU ?t ? EL ?t (删除所有竖线,表格中除标题行与最后一行,其它的横线不要) ,格 WLm 式如下,注意最上方与最下方的线较粗,线宽度采用(1 1/2 磅) ,其 特别注意计算时所用的蒸散发能力 EM 应为与净雨预报相匹配的时段值,而非日值。 它线宽采用默认值。所有表格底色必须是白色,不得是其它颜色。

2.1 已知条件
计算基础数据表 各日降雨量 WDM b Pa,t-5 1日 2日 3日 4日 5日 EM P1 P2 P3 单位:mm 时段降雨量

注 意 公式 引 2.2 计算过程 用方法 可参考前面的计算过程撰写,格式如下: (1)按式(3)~(5)计算 a、WMM、K 各是多少?

注意写法“计算结果如表 XX 所示” 或者 “结果见图 XX” 以后均采用该 , 写法。注意表 2“三线表”的格式。

(2)按 1.2.2 节方法计算不同 P~ Pa ~R 值,计算结果如表 2 所示。
表2 W0/Pa P 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 a 0 10 20 30 P~ Pa ~R 计算结果表 40 50 60 70 80 90 100 单位:mm 110 120

相应的 P~ Pa ~R 相关图如图 2 所示。 图名在图的下方,字体与编号要求 同表格,注意要标出 X、Y 坐标轴 标签及单位 (如横坐标是 R(mm)) 。 图形线型为实线,黑色,不得采用 彩色,最外面的图框不要,不要网 格线,图形内的字号尽量保持在小 五号字左右,注意不同线的标识 ( 采 用 文 本 框 进 行 标 注 pa=0,10,20…) 。严格按照本格式作 图。
图2 P~ Pa ~R 相关图 3

(3)计算的各日 Pa 值如表 3 所示。
表3 初始值 时间 Pa,t-5 Pa 1日 2日 Pa 值计算结果 各日 Pa 值 3日 4日 5日 单位:mm

(4)时段蒸发值计算 按二层蒸发模式法计算时段蒸发量,可先计算日蒸发量,再除以时段数得到各时段的蒸发量。 否则如按时段进行计算的话,要每时段末更新(重新计算时段末土壤含水量)土壤含水量,将其作 为下一时段初的土壤含水量,再按二层模式法进行计算(实际工作中可按后一种方法计算,但本次 作业不要求) 。此步要求列出时段蒸发量值的数值。 (5)时段净雨的推求 本次降雨初始的 Pa 值为 XX mm,查降雨径流相关图,按 1.3 节方法逐时段计算时段净雨量, 计算结果见表 4。
表4 时段 1 2 3 降雨 P 净雨推求计算表 蒸发量 E P-E 累积净雨 R 单位:mm 时段净雨 R

2.3 计算结果合理性分析
(1)所得的降雨径流相关图满足如下规律,可初步判断计算合理。 ① P 相同时, Pa 越大,损失愈小,R(Rs)愈大,故 Pa 等值线的数值是自左至右增大的; ② Pa 相同时,P 愈大,损失相对于 P 愈小, dR(Rs)/dP 愈大,P~R(Rs)线的坡度随 P 的增大而 减缓,P~Rs 也不应小于 450,P~R 可以为 450。 (2)从降雨-净雨计算结果分析。 所得的时段净雨都小于降雨量,且随着累积降雨量的增大,相应的降雨损失量较小。

3.心得体会 3.1 完成本次作业遇到的问题; 3.2 问题最后如何解决的; 3.3 你认为是什么原因导致遇到此问题; 3.4 还有什么难点没有搞明白的; 3.5 你对本作业相关内容的课堂教学评价:优、良、中、差。 (四者选一) 3.6 你对本作业相关内容的课堂教学的建议与意见。
4


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