水文预报毕业设计(范文)

1、伊河栾川流域水文预报设计报告黄河水利职业技术学院水资源系伊河栾川流域水文预报设计报告前 言通过三年的大学基础知识积累及一个学期的水文预报方案编制学习，初步掌握了水文预报的原理和方法，在毕业设计中通过具体资料、具体水文地理环境的分析、具体预报方案的制作，加深了对水文预报新安江模型的理解，提高了动手操作能力，为走上工作岗位尽快适应工作需要打下了基础。本报告是在历时一个多月的水文预报方案制作后整理总结而得。因为资料有限，时间仓促以及经验的不足方案存在一定不足。水文预报是根据前期或现在水文气象特征，运用水文学、水利学和气象学等原理和方法对河流、水库、湖泊等水体在未来一段时间内水文状况做出定量或定性的预

2、报。本预报方案通过对伊河东湾以上流域降雨分析进行产汇流的预报，从而实现对下游的防洪预警的作用，使陆浑水库能够进行合理的调蓄，保护下游城市和交通，维护下游人民生命财产安全。同时本文还探讨了产流模型在本流域的适用性，并对流域预报方案的编制提出了一些自己的见解。 编者目 录第一章设计说明任务及目的2第二章流域概况2第一节 流域基本概况2第二节 流域水文气象特性3第三节 流域上各站分布4第三章流域产流量预报6第一节 产流的基本原理6第二节 产流方案的设想7第三节退水曲线的制作9第四节蓄满产流模型11第四章流域汇流计算16第一节流域汇流中的若干问题16第二节单位过程线法16小 结26附表及附图27第一章

3、设计说明任务及目的一、设计内容及任务 我们所分析的课题是伊河东湾以上流域降雨径流预报方案，其内容包括： 产流方案、汇流方案。在任务明确的基础上，我们工作的基本内容有：资料的收集、产流方案的编制、流域汇流方案的编制、河槽汇流方案的编制及校核预报。二、设计目的 通过对理论知识笼统的学习，这次设计加深了我们对知识的系统理解；系统的掌握从资料收集、处理、计算、分析等编制方案的基本方法；根据对陆在已掌握的预报知识基础上，加深对流域预报方案的具体程序的编制步骤。在对降雨径流做出准确预报的同时，所编制的方案不仅在防洪斗争中起着重要的作用，避免了不必要的灾难的发生，最大限度的减少经济损失，而且为水利施工管理等

4、提供了可靠的信息。陆浑水库的流量预报，确保大坝安全度汛，为水库调度运用，确保下游防洪安全提供科学依据。三、基本工作内容1、资料收集：收集了解伊河流域，尤其是东湾站以上流域自然地理、水文气象、站网、资料状况等；2、产流方案编制：为解决降雨、土壤等空间分布不均匀问题，建议采用分散性产流模型；以蓄满产流模型（次洪模型）为方案的基本方法。3、流域汇流方案编制：建议采用单位线法或瞬时单位线法推求单位线。4、校核预报：去若干次洪水作校核预报，校核预报前应先对方案根据规范作出评价。第二章流域概况第一节 流域基本概况伊河发源于秦岭，流经栾川、嵩县、伊川、洛阳、偃师等地，在偃师杨村与洛河汇合后，于巩县汇入黄河。

5、东湾站位于东经11159，北纬3430，是伊河上游陆浑水库的入库站。东湾站以上流域面积为2623Km2，其干流长138.4Km,流域内地势高耸，山峰重叠，谷深坡陡，多岩石露头，土层较薄，但植被良好，属山石林区。河道坡陡流急，坡度在3.7到9.8之间。流域受季风影响。冬春干旱，入夜后随太平洋副热带高压北伸，形成流域主要雨季，降雨多以暴雨形式出现。年平均降雨量达800mm左右，主要集中在6-9月，占年降雨量的60-70。9月后随着太平洋副热带高压南退，在西北冷高压的控制下，降雨（雪）稀少，称为典型的干旱与湿润的过渡地带。洪水特性取决于流域自然地理特性和降雨特性。由于流域坡度陡，降雨又多以暴雨形式出

6、现，故东湾站洪水过程多属于陡涨陡落型，大洪水多发生在7、8月间，如1975年特大洪水。伊河栾川站位于东经11136，北纬3347，是伊河最大的水文站，流域面积340Km2,河长36.9Km，流域内属山石林区，土层较深，表层土为壤土，下层为沙卵石，下渗能力较大，河道比降较陡，河网密度大。栾川站多年平均降雨量为860mm左右，降雨特性同东湾以上流域。我们所引用的有伊河流域栾川站、陶湾站及陆浑水库的有关资料，水库任务是防洪、灌溉、发电和供水。我所设计的是洪号为741002和65721的两次洪水，根据栾川站、东湾站的洪水要素摘录表，分别绘制流量两次洪水的流量过程线，在此基础上绘制累计降雨量过程线，同时

7、分析累计降雨量过程线与流量过程线是否符合其降雨规律。第二节 流域水文气象特性一、气象特性伊河流域受东南亚季风影响，每年冬春季季风逐渐南退，地方令空气不断南下，被北方冷高压控制，气候干燥、寒冷，雨雪稀少；夏秋季节季风开始活跃，南方暖湿气流不断袭来，形成炎热而潮湿多雨的气候。二、暴雨特征流域的雨量分布自南向北递减，流域的年平均降雨量在800mm左右。降雨主要集中在6月份，占全年降雨量的60%-70%，因此流域的降雨主要集中在这段时间内。暴雨历时短、强度大，一场大暴雨一般都是笼罩全流域。三、洪水特征伊河流域的洪水特性取决于流域的自然流域特性和降雨特性。该流域的坡度陡，降雨又多以暴雨形式出现，而且暴雨

8、历时短、强度大，因此形成洪水属于陡涨陡落型，次洪持续时间多在5-7天，最长持续时间也不超过12天。该流域的洪水多发生在7-10月份，特大洪水多发生在7-8月份，而5-6月份也可能形成中心洪水。第三节 流域上各站分布见下图2-1为陆浑水库流域示意图，图2-2为伊河栾川站集水区平面图。第三章流域产流量预报第一节 产流的基本原理编制方案的前提准备：做伊河流域产流量的预报，必须清楚该流域降雨所产生的径流量是多少，在次我们只需要处理降落在流域上的雨量如何就地扣除一切损失量得到径流量。代表流域的选择：在划分的每个时段不一定都有可供分析其产流规律的水文资料，为此，需要在流域内或在自然条件相近的邻近流域内确定

9、一个具有实测资料的小流域，作为其代表流域。该流域所统计的各站中栾川站具有比较完整的实测水文资料，自然地理情况与整个流域大体相似，且水文气象特点也与整个流域大体相似，因此，我们选择栾川站作为代表流域，移用代表流域的产汇流分析成果于各单元面积。在制作预报方案时，影响产流的因素主要有降雨量、降雨强度及降雨的时空分布，通常我们在计算时所采用的实测资料。反映了产流在受这些因素影响下的最终结果。我们所研究的地区属于湿润地区，因土壤结构疏松，表土的下渗能力强，一般的雨强难以超过，这些地区的地下水埋藏较浅，易于被一次降水所满足。因此，在降雨量小于包气带缺水量之前不产流，雨量全部填充土层，降雨量满足包气带缺水量

10、之后则产生径流。产流计算的基本原理可下述数学表达式描述：当 FD， R=0当 FD， R=Rs+Rss+Rg如果 ifc,Rs=(i-fc)T, Rss+Rg=fcT式中， i-降雨强度；fc-稳定下渗率；F-下渗量；R-总产流量；Rs-地面径流量；Rss、Rg-壤中流量及地下径流量；D-包气带缺水量；T-产流历时。流域的降雨径流关系可用下式描述：R=P-E-D=P-E-（Wm-Wo） （3-1）式中 P、R-降雨量及产流量；E-雨期蒸发量；Wm-包气带蓄水容量（即包气带达到田间持水量时的土壤含水量）；Wo-雨前包气带蓄水量（即初始土壤含水量）。（3-1）式即湿润地区产流计算的基本方程式。由该

11、式可以看出：对于一个具体的流域，当包气带的持水能力一定，降雨与产流量的关系只决定于雨前包气带的缺水量，与雨强无关。这种受降雨量和土壤蓄水能力控制的产流方式称为蓄满产流。蓄满指包气带蓄水达到田间持水量。设计中所研究的两次洪水分别为741002、65721。前次洪水洪水历时较短，洪峰较高，汇流速度快，符合地面径流的汇流特性，故该次洪水的产流方式为超渗产流；而65721的洪水汇流速度慢，峰形平缓，洪水历时长，由此可见径流过程中地下径流的比重相当大，产流方式为蓄满产流，在第四章中将对其做具体分析。第二节 产流方案的设想一、流域产流基本资料伊河东湾以上流域面积为2623Km2，属大流域，为控制降雨量及下

12、垫面的均匀性，本次设计随机摘录了该流域的19场洪水进行分析，最后，做以综合。用河槽汇流的方法推求出整个东湾以上流域在流域出口断面的产流过程。根据对我们所选的有代表性的洪水进行分析，便可得出整个流域产流及汇流的基本状况。在此，我们所选的代表洪水应具有较为完整的实测水文资料，包括洪水要素资料、降雨资料及蒸散发资料，由于栾川站蒸散发资料不全，我们移用了东湾站的蒸散发资料。其次，代表站的流域面积大小及下垫面也对计算结果有所影响。综合以上条件，栾川流域符合上述要求，因此我们以栾川流域为代表计算，前后用蓄满产流、单位线试错法进行了流域产、汇流的计算。二、单元面积的划分划分单元面积的主要目的是处理降雨分布的

13、不均匀性，同时也便于区别下垫面条件的差别及其变化。对人类活动影响较大的地区，可以单独作为一个单元来处理。我们将本次所设计流域划分8个小单元。三、代表流域的选择划分单元后，每个单元不一定都有可供分析其产流规律的水文资料，为此，需要在流域内或自然条件相似的近邻流域内确定一个具有实测资料的小流域，作为其代表流域。我们所选的代表洪水应具有较为完整的实测水文资料，包括水文要是资料、降雨资料及蒸散发资料。综合以上条件，栾川流域符合上述要求，该流域具有比较完整的实测水文资料，自然地理情况与整个流域大体相似，且水文气象特点也与整个流域大体相似，因此我们以栾川流域作为代表流域，由于栾川站蒸发资料不全，在此，我们

14、移用了陆浑站的蒸散发资料。四、所设计站的基本资料资料年份逐日降水量资料降水量摘录表洪水要素摘录表日蒸发资料栾川陶湾栾川陶湾栾川陆浑196419651966196719741975197619771978197919801981198219831984备注：为有资料且资料完整，为资料缺失。1968-1973年资料空缺。第三节退水曲线的制作一、点绘流量过程线和降雨量累计曲线 根据洪水的涨落特性，参考所给的洪水水文要素资料，点绘840909和840924两场洪水的流量过程线，接下来将每次洪水对应的栾川、陶湾站降水累计曲线点绘在流量过程线上方，并综合统计本组的所有洪水的降水资料。（相关图表见附表一、二

15、、三，附图一、二）二、利用相邻时段流量相关法作退水曲线 1、选择退水期退的比较完整且退水较低的若干场洪水。2、根据退水历时取t（t的取值控制退水流量过程的变化） 3、确定计算时段t=6h，摘录相邻流量值Qt ,Qt+t ,即退水过程（见附图三）。4、选取流量Qt从30开始转换，即该流域退水在50m3/s以下。5、点绘Qt与Re的关系曲线。 我们摘录了6场洪水的退水过程。在实用中，为了计算方便通常将标准退水曲线转换成Q与Re的关系，即上所述，点绘QRe关系曲线图，选取初始时刻Q为50m2/s，每隔一个时段读取其相应的流量值，根据Re=3.6*Qs*t/A，求得对应的径流深Re（Re表示当流域出口

16、流量为Qt时，尚存于流域内未退出的水量，在此Re也可按退水曲线逆时序计算而得）。 （其具体方案的制作过程见附图四、五，附表四）。三、实测径流量的计算 设计中，我分别摘录了741002和65721两场洪水的洪峰进行了部分流量过程的计算（见附表五、六）。得出洪峰所产生的径流深分别为53mm、24.2mm，前者因在大的洪峰出现之后由于降雨不均匀分布又出现了一小峰，所计算出的径流深存在一定误差；前者的降雨与径流配合良好，故后者合格，适合用作作业预报。次洪径流系数成果统计表3-1：洪号流域平均降雨量P实测径流深R径流系数65072131.824.20.76 74100211253.10.47 75080

17、8165.4107.70.65 77080311.16.960.63 77080743.541.90.96 78070456.227.30.49 78071057.614.70.26 831004159137.80.87 81071599.6660.66 79091578.336.70.47 79092342.3350.83 80100890.525.680.28 650709189100.80.53 830801146.4101.90.70 84090993.177.50.83 840924138.5126.80.92 80070177.4576.070.98 表中黑体字号部分的两场洪水为本

18、人设计的两场洪水的次洪径流计算结果。产流方式的对比分析如下表3-2：产流方式的对比分析编号对比分析内容蓄满产流超渗产流1多年平均降雨量1000m0.40.23流量过程线不对称系数大不对称系数小4降雨强度小大5影响产流因素初始土湿和降雨量初始土湿和降雨强度6表层土质结构疏松，不易超渗产流密实，易超渗产流7缺水量小，易蓄满大，不易蓄满8地下径流比例大比例小9与降雨的关系与降雨关系密切与降雨强度关系密切四、结果剖析 由年径流系数及次洪径流系数统计计算结果可知，R0.4时，产流方式为蓄满产流，包气带缺水量小，易蓄满，地下径流的比例较大；另一方面，从选择的洪水过程线来看，大部分洪水过程线的对称性不好，即

19、退水时拖着长长的地下退水过程，从以上论述判断，该流域符合蓄满产流的条件。第四节蓄满产流模型一、流域蒸散发计算模型 在此，我们介绍的是与蓄满产流模型配合使用的流域蒸散发分层计算模型，流域蒸散发计算的目的是用以明确流域土壤蓄水量。当已知降雨及径流量，土壤初始蓄水量，在流域蒸散发Et确定后，流域蓄水量可按下列水量平衡方程式计算：Wo,t+1=Wo,t+Pt-Rt-Et式中，Wo,t、Wo,t+1-分别为t日和t+1日的流域蓄水容量。Pt、 Rt-分别为t时的降雨量和径流量。二、产流量的计算 1、在这次课题设计中，我们选用了二次模型进行流域蒸散发的计算。 从实用效果看，一层模型只适用于土壤含水量较丰富

20、的湿润季节，土壤含水量的增长与消退都在表层范围内进行，而三层模型中，一旦深层水被蒸发，降水很难对其进行补充，计算量繁多，没有必要。对于一般流域而言，并非都是十分干旱的，也用不到深层地下水的蒸发，来两层模型就已足够来计算流域的蒸散发量，故我们采用了两层模型来解决流域蒸散发量的计算问题。 二层计算模型是将包气带蓄水容量分成上层容量和下层容量两部分，即Wm=Wum+Wlm;蒸散发也分成上层和下层两部分，Et=Eu,t+El,t。其基本假定是：降雨时，土壤上层先蓄满，上层蓄满后多余的雨水补充下层；蒸发时，先蒸发上层，上层按蒸发能力蒸发，上层蒸发完后再蒸发下层，下层按蒸发量与土壤含水量成正比的规律蒸发。

21、二层模型原理可用数学表达式描述为：当 Pt+Wu,tEm,t Eu,t=Em,t El,t=0 当 Pt+Wu,tEm,t Eu,t=Pt+Wu,tEl,t=(Em,t-Eu,t)*Wl,t/Wlm降雨产流量根据如下公式进行计算：Wm=Wm ( 1 + b )Po = ( 1+ b )Wm 1 ( 1 Wo / Wm )1/ ( 1 + b ) 当PE + Po Wm时为局部产流，产流量用以下公式计算：R = PE -（ Wm Wo ）+Wm 1- ( PE + Po )/ Wm b+ 1当PE+ PoWm时为全流域产流，产流量用以下公式计算：R = PE -（ Wm Wo ）Wm流域内点蓄水

22、容量的最大值；Po 流域内在雨前已蓄满各点蓄水容量的最大值；PE 有效降雨量。2、模型中参数的确定 （1）流域平均包气带蓄水容量Wm的初定 可以找久旱无雨后又降大雨的资料进行计算。计算时认为雨前经过久旱无雨后的土壤的蓄水量几乎为零，而雨后又蓄满，则此次降雨扣除雨间蒸散发量和此次洪水径流量就是此次降雨的损失量。但上述的理想资料难以找到，因此本方案制作中采用的试算法确定Wm，其步骤如下：a选择洪水：本次设计中，本人选用了840909这场洪水。 由降雨资料可知，4月2日由于前期久旱无雨，其土壤含水量可视为0，直到计算至本次降雨开始时刻9月21日，所得结果即为本次洪水前期土壤含水量。b确定试算的始末值

23、，初计算为：Wm=P次-R-E雨 。c根据840909次洪水前期影响雨量的计算成果（见七、八、九），第一次计算得出的Wm=13.69;第二次计算得出的Wm=18.66；第三次计算得出的Wm=106.22。综合上述三次成果，Wm值定为100。dWum、Wlm的初定 Wum是上层土壤蓄水容量。Wum与上层土层厚度及植被覆盖率有关，其值多在1020mm之间。根据伊河栾川下垫面的情况，初定Wum=15mm。Wlm是下层土壤蓄水容量。与包气带的土层结构及土层厚度有关，其值在6080mm之间，而本次模型初定为：Wlm=Wm-Wum=100-15=85mm。（2）流域蒸散发能力折算系数KE的初定 目前的蒸散

24、发常采用器测法得到的实测水面蒸发值Ew，需要转换为流域的蒸发能力，Em=KE*Ew,其中KE包含了三个方面的改正：a. 将Ew改正为蒸发器当地的自由水面蒸散发量（K1）。 b. 由当地的Ew改正为当地的蒸散发能力（K2）。 c. 将当地的Em改正为流域的Em,KE=K1*K2*K3。 KE值一般为0.9-1.0之间，我们选定的是0.95。（3）流域蓄水容量曲线参数b的初估 参数反映了流域各处蓄水容量分布的不均匀性，山区一般大于平地。根据经验，可选在0.2-0.5之间，我们选定为0.25。通过对各个参数的初定，此次模型参数初定统计结果如下表3-3：WmWumWlmKEb120151050.950

25、.25综合各场洪水试算的Wm值统计表如下表3-4： 洪号8310801810715750808840909Wm138.298145.43106.22三、误差分析1. 从陆浑站逐日蒸散发量表中摘录流域逐日蒸散发量，确定计算， 用KE把逐日蒸散发量折算为流域蒸散发能力Em，由雨前流域蓄水容量Wo,t及流域平均降雨量代入蓄满产流模型列表求出逐日径流量R（见附表十）。17场洪水实测资料与两层模型计算成果对比如下表3-6：洪号R测R计允许误差实际误差是否合格65072124.2274.84 -2.8是74100253.149.210.62 3.9是750808107.7118.320.00 -10.6是

26、7708036.966.743.00 0.22是77080741.922.58.38 19.4否78070427.339.35.46 -12否78071014.727.23.00 -12.5否831004137.813320.00 4.8是810715666213.20 4是79091536.740.27.34 -3.5是7909233542.37.00 -7.3是80100825.68275.14 -1.32是650709100.89520.00 5.8是830801101.9102.520.00 -0.6是84090977.57615.50 1.5是840924126.813020.00

27、-3.2是80070176.0747.9315.21 28.14否系数偏离统计图：图3-1对其方案的合格率评定，方案的合格率=合格点据数/全部点据数*100%。由上表可以看出，有13场洪水合格，其合格率为76%。我所研究的两场洪水中，840909、840924两场洪水都合格，对所选洪水的计算结果分析发现均无系统误差，即不需要对KE进行调整。导致误差出现的原因可能有以下几点：（一）对汛初形成的洪水可能存在超渗产流造成洪水不合格，而超渗产流形成实测的径流量大于通过模型计算的径流量。 （二）虽然有些不合格的洪水在汛期形成，但净雨量在流域上分布不均匀也可能造成实测径流量大于计算的 径流量。（三）面雨量

28、控制不好，两个雨量站控制不住的雨量与降雨量的平均值不等。 （四）径流深、退水方案导致径流深错误。（五）其影响水文过程的有关因素在预见期内的变化，也对预报的精度造成影响。2.此次课程设计洪水误差分析 本组设计的洪水中，有4场洪水不合格。其原因分析如下：1、770807次洪水预报不合格的原因是产生了超渗产流。2、780704/780710次洪水预报不合格的原因是超渗产流，误差传递。4、800701次洪水预报不合格的原因是超渗产流，降雨分布不规律。四、产流方案结论 1、在本次设计中，所编制的产流预报方案的合格率为60%。 2、统计参数值如下表：WmWumWlmKEb120151050.950.25第

29、四章流域汇流计算上一章介绍了流域产流预报的编制方案，本章将在上一章的基础上继续介绍如何将降雨产生的径流计算成流域出口断面的径流过程。第一节流域汇流中的若干问题一、定义：降落在流域上的雨水，从流域各处向流域出口断面汇集的过程称为流域汇流。二、流域汇流处理的问题是流域各处已产生的径流量如何向流域出口断面汇集成为一次洪水过程。三、流域汇流机理：流域汇流是一种比河道洪水运动更为复杂的水流运动，由于降雨注入到流域中是呈散布状的，所以同时刻降落到流域上的雨水水滴将散布在流域的各处这样就可以猜想每个水滴不仅到达流域出口断面的路径及其长度不同，而且运动速度也各异，因此，只有能在某一时刻到达流域出口断面的水滴才

30、能组成该时刻流域出口断面的流量。第二节单位过程线法汇流计算中应用最为普遍的方法即单位过程线法，即单位时段内流域上均匀分布的单位净雨深所形成的流域出口断面径流过程。它是一种特定的流量过程线，它反映了流域特性对单位净雨的响应，属于一种典型的黑箱子分析方法，它依据倍比和迭加假定，由已知的输入、输出来确定系统的作业特性，不顾及由净雨转换为洪水过程时的各环节间的物理成因联系。一、单位线的两个基本假定因为实际降雨所产生的的净雨量通常不是一个单位，产流历时也不回恰好是一个时段长，为了推求和应用单位线做了以下两个基本假定：1如单位时段内的净雨深是n个单位，则其径流过程的历时与单位线的历时相等，而其流量为同时刻

31、单位线流量的n倍。（即我们所说的倍比假定：在同一流域上，若两次净雨的历时相同，但净雨深不同，各为h1,h2,则二者所形成的地表径流过程线形状相似即洪水总历时、涨洪和退水历时完全相同，相应时段的流量座标与净雨量成正比，Qa1/Qb1h1/h2。）2如净雨历时有m个时段，则各时段净雨所形成的出流过程互不干扰，出口断面任一时刻的流量等于各时段净雨所形成的且能在该时刻到达出口的流量之和。（即迭加假定：同一流域上，两相邻单位时段t的净雨深h1、h2各自在出口断面形成的地表径流过程线Qat、Qbt彼此互不影响，两过程相应点(起涨、洪峰、终止等)恰好相差一个t，总的地表径流过程线则由Qat与Qbt迭加而得。

32、） 二、单位线的推求 由流域的实测水文资料中选择若干次在洪水量级及降雨时空分布方面有代表性的雨洪过程。各次降雨的的历时应较短，洪水过程的峰形要完整，最好是单峰形或易于分割成单峰形的复式过程。按事先确定的计算时段长t将一次降雨的流域平均降雨过程划分为若干个时段，划分时应注意保持原来实测的雨型。利用本流域已有的产流计算方案求得各时段的径流量。若需要分割推求直接径流和地下径流等不同水源的单位线，还应将各时段的径流量划分成不同水源的径流量。在与所选择降雨对应的洪水流量过程中，割去与本次降雨无关的前期退水及深层地下径流过程，需要时还应作水源划分，得到不同水源的径流过程。由过程线计算次洪径流量，该量应与由

33、降雨用产流方案求得的时段径流总量相等。但由于观测资料及产流方案、过程分割、水源划分等方面存在误差，两者往往不等，这时应分析原因并作平差修正。一定要使两者相等才能用于推求单位线。a）选择推求单位线的洪水（选降雨历时段，峰型完整的单峰洪水），在840909、840924两场洪水中，所计算出的840924这场洪水的径流误差偏大，流量过程的变化随降雨产流出现不相应现象，而840909这场洪水符合做单位线的推求。 b）分割洪水过程，计算次洪径流深，即求Rd，Rg（见附表十一）。 c）确定计算时段长t。我们选取的时段长t=2h，其取值标准是涨洪历时的1/2-1/4。d)以t=2h摘录流量过程和降雨过程，并

34、计算时段流域平均雨量P1、P2Pn。 e）由产流方案据P1、P2Pn推求R1、R2Rn（见附表十二）。 f）比较Rd计与Rd测，若不等，以Rd测修正Rd计（见附表十三及附图六）。 g）调整单位线直至Rd计与Rd测基本相符为止。比较所得到的径流过程与所摘录的径流过程，两者的峰型能相互配上， h）则说明此单位线为所求。 对课题所设计流域我们所选用的是柯林斯试错法，出口汇流的时段数为60个，径流深的时段数为19个，故假定单位线的时段d假=d出-d径+1，本文所采用的资料中假定单位线时段为42 。在单位线计算过程中若该流域时段净雨深分布的比较均匀，则假定单位线运用流域出口汇流计算流域出流过程即可，若时

35、段净雨深分布不均匀，有较大净雨出现时，则采用单位线计算流域出流过程。在计算单位线时，需要符合条件：R入=R出，即出口汇流等于入口汇流。在求本次单位线的同时，遵循出流等与入流的原则，由840909次洪水摘录的径流量0从9月8号的8点开始摘录，摘至13号的8点径流为13.1时，继续摘录直至径流量为0，总的径流时段为75个时段。根据径流公式R测=3.6*Qs*t/A计算出R测为60.76由修正系数公式a=(R测-R计)/R计，R修=R（1+a）,计算出的15个径流时段值R修之和必须同出口径流R测相等。三、分析单位线 单位线的基本假定是认为流域的汇流系统为线形时的不变化系统，即符合倍比迭加原理。事实上

36、，河槽中的水流运动时非线性；大小洪水的汇流速度是不相同的，由于所求的单位线也不相同，一般大洪水汇流速度快，用大洪水所求的单位线过程尖瘦，洪峰高且峰现时间早；洪峰低时，峰现时间迟，所以在实用中，可按一次净雨总量或者净雨强度的大小分级，分别确定单位线以便选用。单位线的另外一个假定就是降雨或者净雨在流域内均匀分布。事实上，全流域均匀降雨产流的情况是很少的。流域愈大，这种不均匀状况就会更加突出。实用中，一方面为了考虑降雨产流分布不均匀的影响，可按暴雨中心的位置分类，分别确定单位线；另一方面，使用单位线的流域面积不宜过大，以减小降雨分布不均匀以及下垫面不均匀性的影响。通过对以上几场洪水单位线的分析，我们

37、知道，每条单位线的使用条件是不相同的，具体适用条件如下：a. 适用与降雨中心在中下游，降雨强度R计5mm/2h的洪水为750808、810715次洪水。b. 适用与降雨中心在中下游，降雨历时较长且降雨强度R计5mm/2h的洪水为750808次洪水。c. 适用与降雨中心在下游，降雨强度R计5mm/2h的洪水为650721次洪水。d. 适用与全流域产流，降雨强度R计分布均匀的两场洪水为780704、840909次洪水。四、各次洪水单位线统计结果如下：本次设计中六场洪水及其综合后的单位线统计结果：表4-1时段840909650721750808780704810715时段84090965072175

38、0808780704810715000.0 0 00 4423.0 2 1 1116.0 5 10100 4523.0 2 1 22522.0 8 9575 4623.0 2 1 34938.0 12 13150 4723.0 2 1 44235.0 20 4030 4823.0 2 1 53231.0 170 2518 4923.0 2 1 62729.0 40 2015 5023.0 2 1 72427.0 27 1812 5122.5 2 1 82321.0 18 1511 5222.5 2 1 92018.0 15 1410 5322.2 1 1 101715.0 13 139 542

39、2.2 1 1 111414.0 11 129 5522.2 1 1 121313.0 10 118 5622.2 1 131311.0 9 107 5722.1 1 14109.2 8 97 5802.0 1 1599.0 7 86 591.5 1 1688.0 6 76 600.0 1 1777.4 5 65 611 1877.0 5 55 621 1976.0 4 44 631 2065.5 4 34 641 2165.2 4 33 651 2265.0 4 33 661 2355.5 3 23 671 2455.0 3 22 681 2555.0 3 22 691 2645.0 3 1

40、2 701 2745.0 3 12 711 2845.0 2 12 721 2945.0 2 12 731 3045.0 2 02 741 3135.0 2 2 751 3234.5 2 2 761 3334.5 2 2 771 3433.9 2 2 781 3533.7 2 2 791 3633.6 2 2 801 3733.8 2 1 811 3823.6 2 1 821 3923.5 2 1 830 4023.4 2 1 844123.2 2 1 854223.1 2 1 864323.0 2 1 87设计洪水的净雨强度、暴雨中心统计如下：以R1mm为基准分别截取每条单位线的连续净雨，再

41、根据已有时段计算得出主净雨强度。以840909次洪水为例，所截取的单位线径流深R=66.08mm，R1mm的时段有18个，故主净雨强度R主=66.08/18=3.67。暴雨中心的统计结果如下表4-2：洪号Qmqmt(n)前t(n)R(主)暴雨中心分析栾川庙底陶湾雨心位置净雨历时(h)84909133.4493593.6733.53 39.70 28.53 均匀38 6572178.2382593.9435.80 7.50 18.70 下游12 758084831705554.7144.00 35.83 66.27 中下游50 817153701001845.843.05 26.95 56.55

42、 中下游34 7807041311153316.0530.45 28.05 29.45 均匀28 根据以上单位线的统计结果，我们可以看出，单位线发生变化的原因有以下几点：1.各场洪水降雨总量和降雨强度不同。2暴雨中心位置不同。3.降雨空间分布不均匀。4.水源的比例不同。因此我们综合该流域各场洪水的分析成果，建立单位线要素与流域特征的关系，即综合单位线，作为该地区无实测水文资料的流域推求单位线用。六、单位线综合结果如下： 时段暴雨中心位于流域中下游全流域产流暴雨中心位于流域下游750808810715840909780704650721 00 0 000 15 100 11106 28 75 2

43、59522 312 50 4913138 420 30 424035 5170 18 322531 640 15 272029 727 12 241827 818 11 231521 915 10 201418 1013 9 171315 1111 9 141214 1210 8 131113 139 7 131011 148 7 1099 157 6 989 166 6 878 175 5 767 185 5 757 194 4 746 204 4 636 214 3 635 224 3 635 233 3 526 243 2 525 253 2 525 263 2 415 273 2 41

44、5 282 2 415 292 2 415 302 2 405 312 2 35 322 2 35 332 2 35 342 2 34 352 2 34 362 2 34 372 1 34 382 1 24 392 1 24 402 1 23 412 1 23 422 1 23 432 1 23 442 1 23 452 1 23 462 1 23 472 1 23 482 1 23 492 1 23 502 1 23 512 1 23 522 1 23 531 1 22 541 1 22 551 1 22 560 1 22 571 22 581 02 591 2 601 0 611 621 631 641 651 661 671 681 691 701 711 721 731 741 751 761 771 781 791 801 811 821 830 七、单位线综合分析图840909次洪水的综合单位线如下图：810715洪水的单位线综合图如下：650721次洪水单