《第9章答案_水文预报(11页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第9章答案_水文预报(11页).doc（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-第九章第十章第十一章 第9章答案_水文预报-第 11 页第十二章 水文预报一、概念题填空题1.=0，0, 02.展开，扭曲3.短，长5.一次洪水中河段上、下站同位相的水位，河段上下站同一时刻的对应水位6.使槽蓄曲线成为单一线的组合流量，即x，河段发生稳定流下的传播时间k10.短期预报，中长期预报12.13.，17h，14.15.，示储流量，河段传播时间，楔蓄系数（或流量比重因素），上断面流量，下断面流量16.零，一个时段17.S=KQ，地下汇流时间18.流凌开始日期预报，封冻日期预报，开河日期预报19.随时应用作业预报过程中获得的最新信息对原洪水预报方案的计算结果进行修正，然后发布预报20.
2、先演后合，先合后演21.绝对误差，相对误差，确定性系数22状态方程，观测方程选择题1d2. c3. b4. a5. d6. b7. c8. b9. a10.d11.b12.c13.a14.a15.c16.b17.b18.d判断题1.T2.F3.F4.T5.T6.T7.F8.F问答题1.答：水文预报方案是根据实测资料建立的，它反映了一个流域或河段的水文变化规律。因此，可依当前已出现的一些水文气象情况，如降雨、水位、流量等，按水文预报方案进行作业预报，得知预见期内的水文变化。显然，预报方案是作业预报的基础，而作业预报又是对预报方案的应用及检验。2.答：河道洪水波在运动中发生变形，内因是洪水波存在附
3、加比降，使洪水传播中发生展开和扭曲；外因是河槽的调蓄和区间暴雨径流的影响。3.答：该法适用于河流洪水附加比降相对较大，断面冲淤，回水影响等情况的河段，这是因为同时的上下游水位间接得反映了河道洪水附加比降，底水高低，水面坡降的作用。4. 答：按不同的暴雨中心位置和不同的降雨强度分析相应的汇流曲线，以此分别考虑流域上降雨在空间上和时间上分布不均匀性问题。5.答：我国水文情报规范规定，一般采用预报方案的合格率及稳定性系数大小来评价方案的质量高低和等级。6. 答：目的是考虑水面比降和河槽中底水的作用；方案制作包括：资料整理中，在摘录上下游洪峰水位、峰现时间时，并摘录与上游站同时的下游水位；绘图时，在水
4、位关系图制作中，以上游站水位为纵坐标，以下游站水位为横坐标，根据多场洪水资料，点绘其上下游水位关系点，并将下游同时水位标上，通过点群趋势，以下游同时水位为参数，绘制曲线。在水位峰现时间关系图制作中，以上游站水位为纵坐标，以峰现时差为横坐标，根据多场洪水资料，点绘其关系点，并将下游同时水位标上，通过点群趋势，以下游同时水位为参数，绘制曲线。7. 答：流域水文概念性模型是对预报对象所基于的水文自然过程，根据确定性系统的概念与方法，作出数字模拟。确定性水文模型中的集总式模型和分散式模型其区别在于，前者忽略水文现象在空间分布上的差异，后者考虑水文现象在空间分布上的差异。二、计算题1解： 绘制上、下游站
5、洪峰水位相关图根据上、下游站洪峰水位，绘制上、下游站相应洪峰水位相关图，见图2-9-1a。绘制上游站洪峰水位与上、下游站峰现时差相关图根据上、下游站洪峰水位峰现时间，计算峰现时差，见表2-9-1；绘制上游站洪峰水位与峰现时差相关图，见图2-9-1b。Z上,tZ上,t(h)Z下,t+图2-9-1a上、下游站相应洪峰水位相关图图2-9-1b 上游站洪峰水位峰现时差相关图表2-9-1 某河段上、下游站洪峰水位峰现时差上游站洪峰下游站洪峰峰现时差月日时：分水位(m)月日时：分水位(m)(h)42817:304294:00621:30628:00677:306716:0061614:5061622:00
6、6220:006226:00662816:456292:0071411:1571419:002解： 预报下游站洪峰水位根据上、下游站洪峰相应水位相关图，由上游站水位25m，查图1-9-2 (a)，得到下游站水位为，见图2-9-2 (a)。 预报峰现时间根据上游站洪峰水位与峰现时差相关图，由上游站水位25m，查图1-9-2(b)，得到时差为，见图2-9-2 (b)，因此，下游站出现洪峰水位时间为7月3日11时56分。Z上,t(h)Z下,t+Z上,t图2-9-2(a) 上、下游站洪峰水位作业预报图2-9-2(b) 上游站洪峰水位峰现时差作业预报3解： 预报下游站洪峰水位根据上、下游站洪峰相应水位相
7、关图，由上游站水位145m ，查图1-9-3，得到下游站水位为76m，见图2-9-3。预报峰现时间根据上游站洪峰水位与峰现时差相关图，由上游站水位145m，查图1-9-3，得到时差为8h，因此，下游站出现洪峰水位时间为6月13日23时10分，见图2-9-3。图2-9-3 某河段上、下游站作业预报过程图4解： 预报下游站洪峰水位根据上、下游站洪峰相应水位相关图，该河段5月10日10时30分，上游站洪峰水位为158m，下游站水位为125m时，查图1-9-3，得到下游站水位为126m，见图2-9-4。预报峰现时间根据上游站洪峰水位与峰现时差相关图，由上游站水位158m，下游站水位为125m时，查图1
8、-9-3，得到时差为14h，因此，下游站出现洪峰水位时间为5月11日0时30分，见图2-9-4。图2-9-4 某河段上、下游站作业预报过程图5解： 预报下游站水位根据长江万县水文站宜昌水文站河段以Q上为参数的水位预报方案，该河段8月2日8时，上游站流量涨差水位Q上=100m3/s，下游站水位为50m时，查图1-9-4，得到下游站水位为5m，见图2-9-5。预报峰现时间根据长江万县水文站宜昌水文站河段以Q上为参数的水位预报方案，可知洪峰时差均为24h，因此，宜昌站出现52m水位的时间为8月3日8时，见图2-9-5。图2-9-5 某河段上、下游站作业预报过程图6解： 预报下游站水位根据长江万县水文
9、站宜昌水文站河段以Q上为参数的水位预报方案，已知该河段8月9日13时，万县站流量涨差水位Q上=-50m3/s，宜昌站水位为50m时，查图1-9-5，得到宜昌站水位为49.3m，见图2-9-6。预报峰现时间根据长江万县水文站宜昌水文站河段以Q上为参数的水位预报方案，可知时差均为24h，因此，宜昌站出现49m水位的时间为8月9日13时。见图2-9-6。图2-9-6 某河段上、下游站作业预报过程图7解： 将河段实测洪水资料列于表2-9-2中的第(2)(3)栏。因区间无实测值,将河段入流总量与出流总量差值作为区间入流总量,其流量过程近似地按入流过程的比值分配到各时段中去。按水量平衡方程式,分别计算各时
10、段槽蓄量S(表中第(7)栏),然后逐时段累加S得槽蓄量S(表中第(8)栏)。假定x值,按Q=xQ上+(1-x)Q下计算Q值。设计算结果列于表中第(9)栏。按第(8)、(9)两栏的数据,点绘SQ关系线,其关系线近似于直线(见图2-9-7),该x值即为所求。该直线的斜率K=S/Q=18h。表2-9-2马斯京根法与值计算表时间 （月.日.时）Q上(m3/s)Q下(m3/s)q区(m3/s)Q上+q区(m3/s)Q上+q区-Q下(m3/s)S(m3/s)12hS(m3/s)12hQ (m3/s)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)7. 1. 14199007. 2. 82430023
11、70060023100120000232807. 3. 238800270001600254001340073007300274107. 3. 205000037800120036600134001340020700386107. 4. 145380048400900475006300985030550484457. 5. 8508005190050051400-600285033400513107. 6. 2434004960040049200-5800-320030200483307. 6. 20351004300040042600-7500-665023550414757. 7. 142
12、69003560040035200-8300-790015650339557. 8. 8224002930030029000-6600-74508200280107. 9. 2196002420030023900-4300-54502750232557. 9. 2021300200211003850003918006800385000图2-9-7马斯京根法SQ关系曲线图8解：马斯京根流量演算中系数计算公式，有：C0+C1+C29解：马斯京根流量演算方程:计算过程如表2-9-3所示： 表2-9-3马斯京根流量演算表时间 （月.日.时）Q上(m3/s)上，2(m3/s)上，1(m3/s)下，1(m
13、3/s)Q下，2(m3/s)1990022800243006318955259282179838800100881166456672741950000130001862471293875353800139882400010076480645080013208258241249751529434001128424384133974906510解：将河段实测洪水资料列于表2-9-4中的第(2)(3)栏。将河段入流与区间入流相加，如表中第(5)栏；按水量平衡方程式,分别计算各时段槽蓄量S(表中第(7)栏),然后逐时段累加S得槽蓄量S(表中第(8)栏)；假定x值,按Q=xQ上+(1-x)Q下计算Q值。
14、设计算结果列于表中第(9)栏；按第(8)、(9)两栏的数据,点绘SQ关系线,其关系线近似于直线(见图2-9-8),该x值即为所求。该直线的斜率K=S/Q=12h。表-9-4马斯京根法与值计算表时 间Q上(m3/s)Q下(m3/s)q区(m3/s)Q上+q区(m3/s)Q上+q区-Q下(m3/s)S(m3/s)12hS(m3/s)12hQ (m3/s)月日时（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）7107575075007571123708037407327169720162044073169312537907827212221016801102320640190018557302
15、29021507323632132208731218302280371867-413-10021677401220168001220-4601790155474128301270830-440-45013401150750610880610-270-3559858067512480680480-200-235750625760390550390-160-1805705067612330450330-120-140430417770300400300-100-1103203737712260340260-80-90230318780230290230-60-7016027478122002502
16、00-50-55105236790180220180-40-45602097912160200160-40-40201891358513915330图2-9-8马斯京根法SQ关系曲线图11解：已知K=12h, x=0.273, =12h，由马斯京根流量演算中系数计算公式，有：C0+C1+C212解：马斯京根流量演算方程:计算过程如表2-9-5： 表2-9-5马斯京根流量演算表时 间Q上(m3/s)上，2(m3/s)上，1(m3/s)下，1(m3/s)Q下，2(m3/s)月日时810122502508110310571584626181112500931954833681201560289315
17、6266681212168031198312314178130136025210582621572813121090202857291134913解：已知K=12h, x=0.35, =12h，根据马斯京根流量演算中系数计算公式，计算： C0+C1+C2计算24h、36h、48h下断面的出流量过程： Q下，24h=C0Q上，2+C1Q上，1+C2Q下，1=0.1304*420+0.8392*300+0.1304*300=316(m3/s) Q下，36h= C0Q上，2+C1Q上，1+C2Q下，1 =0.1304*800+0.8392*420+0.1304*316=443(m3/s) Q下，48
18、h= C0Q上，2+C1Q上，1+C2Q下，1=0.1304*650+0.8392*800+0.1304*443=660 (m3/s)14解：将断面的洪水过程与区间入流过程相加，作为上断面总入流Q上，见表2-9-6中第（4）栏。由上断面总入流Q上，应用马斯京根法流量演算公式，计算出下断面的出流量过程如下表（8）栏。马斯京根法流量演算方程如下： Q下，2=C0Q上，2+C1Q上，1+C2Q下，1 Q上，2+0.538 Q上，1+0.231 Q下，1表2-9-6马斯京根流量演算表时 间日 时QA(m3/s)q(m3/s)上断面总入流Q上(m3/s)C0Q上，2(m3/s)C1Q上，1(m3/s)C
19、2Q下，1(m3/s)Q下，2(m3/s)（1）（2）（3）（4）（5）（6）（8）（8）1 1220002002002 0300150450104108462581250080580134242604363 0150020152035131210186412180001800392819186138815解：计算马斯京根法系数 C0+C1+C2 Q下，2=C0Q上，2+C1Q上，1+C2Q下，1=0.168 Q上，2+0.666 Q上，1+0.168 Q下，1由上断面入流Q上，应用马斯京根法流量演算公式，计算下断面流量过程，见表2-9-7。表2-9-7马斯京根流量演算表时 间（h）Q上（m3
20、/s）C0Q上，2(m3/s)C1Q上，1(m3/s)C2Q下，1(m3/s)Q下，2(m3/s)01010330690915012130136.815100186016解：值的计算将退水曲线方程，两边取对数经变形有：。将有关数据代入式计算，结果见表2-9-8。表2-9-8 值计算表时间（d）0123456合计Q(m3/s)的平均值：=17解：将有关数据代入退水曲线方程计算，结果如下： 11月15日的流量：Q15日=Q0=10.0*e-0.114*5=5.7(m3/s) 11月20日的流量：Q20日= Q0=10*e-0.114*10=3.2(m3/s)18解：求前后期流量的值之和，见表2-9
21、-9。表2-9-9前后期流量累积和表时间（d）0510152025合计Qt(m3/s)Qt+t(m3/s)的计算值为：前后期流量相关方程：19解：应用前后期流量相关方程： 12月15日的流量：Q15日= (m3/s) 12月20日的流量：Q20日= (m3/s)20解：应用前后期流量相关方程： 12月15日的流量：Q15日= (m3/s) 12月20日的流量：Q20日= (m3/s)21解： 查该流域10月平均流量与11月平均流量相关图（图1-9-6），见图-9-m3/s。图2-9-9某流域作业预报过程图22解：地下径流量退水公式对某一地下径流流量的总水量计算公式地下径流深23解：应用前后期流
22、量相关方程： 2月11日的流量：Q11日= (m3/s) 2月15日的流量：Q15日= (m3/s) 2月20日的流量：Q20日= (m3/s)24解：将该自回归模型写成矩阵表示形式为：式中：y(t+1)=Q(t+1)；X(t+1)=(Q(t),Q(t-1),Q(t-2)；25解：马斯京根法流量演算公式为： Q下，2=C0Q上，2+C1Q上，1+C2Q下，1=0.231 Q上，2+0.538 Q上，1+0.231 Q下，1写成矩阵表示形式为：式中：y(t+1)= Q下，2；X(t+1)=( Q上，2, Q上，1, Q下，1)；26解：其递推算式为：其中：y(t+1)=Q(t+1)；X(t+1)=(Q(t),Q(t-1),Q(t-2)；初值Q(0)和P(0)的选取，有两种方法：整批计算:用最初的m个数据直接用最小二乘的整批算法求出Q(m ) 和P（m），以此作为递推计算的初值。预设初值:直接设定递推算法的初值Q(0)，P(0)=aI，其中a为一个充分大的正数，I为单位矩阵。