习题水文预报

1、第九章 水文预报学习本章的意义和内容：本章研究水文现象的客观规律，利用现时已经掌握的水文、气象资料，预报水文要素未来变化过程。在防汛工作中，及时准确的水文预报，是防汛抗洪指挥决策的重要科学依据；在水能、水资源的合理调度、开发利用和保护以及航运等工作中，都需要有水文预报作指导。本章习题内容主要涉及：短期洪水预报；枯水预报；施工水文预报；水文实时预报方法。一、 概念题（一） 填空题1.附加比降是洪水波的主要特征之一,稳定流时, _；涨洪时, _ ；落洪时，_。2. 洪水波在传播过程中不断发生形变，洪水波变形有两种形态, 即_和_。3.对同一河段而言,大洪水的传播时间较_，小洪水的传播时间较 _。4

2、.一般而言，合成流量法的预见期取决于上游各站中传播时间_的一个。5.相应水位是指_；同时水位是指_。6.示储流量是指_。7.马斯京根流量演算法中的两个参数分别是_, _。8.河段相应水位(流量)预报的预见期为_。9.当实际河长L大于特征河长l时,该河段的槽蓄曲线形状为_。10.水文预报按预见期分类,可分为_和_。11.相应水位是河段上、下游站某一洪水波上_。12.设河段t时刻上断面的洪水流量Q上,t,它在下断面的相应流量Q下,t+。展开量为QL,区间入流为q,则相应流量法的基本方程为 Q下,t+=_。13.某河段1989年8月12日发生一次洪水，12日15时上游站洪峰水位为 137.21m,此

3、时的下游站水位为69.78m，13日8时该次洪水在下游站的洪峰水位为71.43m,故该次洪水的上、下游相应水位,传播时间,下游站同时水位分别为_, _, _, _。14.设Q上1,t、Q上2,t、Q上3,t为上游干支流站在t时的洪水流量,它们到下游站的传播时间分别为、2、3 ,则下游站t+1时流量Q下,t+1,相应的上游合成流量为_。15.马斯京根的槽蓄方程为S=_, 其中、分别表示_, _, _, _,_。16.马斯京根法用于洪水预报时,仅就该法而论,其预见期一般为_,该法经处理后,其预见期最长为_。17.地下蓄水量S与相应的出流量Q的关系,一般可表示为_，其中系数K称_。18.冰情预报的项

4、目,主要包括_, _和_。19.实时洪水预报是指_。20.在有支流河段的流量演算中常采用的两种演算方式，它们分别是_和_。21.洪水预报误差的指标有三种，它们分别是_，_和_。22、在利用卡尔曼滤波方法进行洪水实时预报时，需将洪水预报模型转化为能利用卡尔曼滤波方法的两个基本方程，这两个基本方程分别是_和_。（二） 选择题1.水文预报方案的评定和检验，是 。a、采用制定预报方案时的全部实测资料进行b、采用作业预报过程中的实测资料进行c、用以上两种资料进行d、用制定预报方案中使用的资料来进行评定，而用没有参加方案编制的预留资料进行检验。2. 洪水预报的预见期是 。a、洪峰出现的时间b、洪水从开始到

5、终止的时间c、从发布预报时刻到预报洪水要素出现时刻所隔的时间d、从收到报汛站资料开始到预报的洪水要素出现所隔的时间3.洪水波的波速是洪水波上 。a、某一断面的平均流速b、某一位相点的运动速度c、某一水质点的运动速度d、最大断面平均流速4.对于一定的河段，附加比降影响洪水波变形，就洪峰而言，下述哪种说法是对的 。a、附加比降愈大，洪水波变形愈大，传播时间愈短b、附加比降愈大，洪水波变形愈大，传播时间愈长c、附加比降愈大，洪水波变形愈大，对时间没什么影响d、附加比降愈大，洪水波变形愈小，对时间没什么影响5.引起河槽洪水波变形的原因是 。 a、附加比降 b、区间径流 c、河网调蓄及断面冲淤 d、以上

6、因素都有影响6.附加比降是洪水波主要特征之一，在涨洪时 。a、=0 b、>0c、<0 d、与没有关系7.利用相应水位法作预报方案，加入下游站同时水位作参数的目的主要是 。a、考虑洪水到来前的底水作用b、考虑上游降雨的影响c、考虑水面比降和底水的作用d、考虑河道坡降的作用8.由上断面洪峰水位预报下断面洪峰水位的相应水位法，其预见期为两断面间的 。 a、洪水上涨历时 b、洪水传播时间 c、整个洪水历时 d、洪水退落历时9.用马斯京根法作洪水预报，当计算时段=（，为该法的两个参数）时预见期为 。a、 b、 c、零 d、+10.马斯京根流量演算方程中的系数 。a、大于零 b、小于零 c、等

7、于零 d、三种情况都可能存在11.马斯京根法中的值，从理论上说，应 。a、随流量的增大而增大b、随流量的增大而减小c、不随流量变化d、随水位的抬高而增大12. 马斯京根法从理论上说是没有预见期的，若要使之有预见期，计算时段应取为 ，使马斯京根流量演算公式中系数等于零。a、 b、c、 d、13.在有支流汇入的河段，采用合成流量法预报下游站时刻的流量，它的计算表达式（设为上游第个站的流量，为上游第个站到下游站的洪水传播时间）为 。a、= b、= c、= d、= 14.河段涨洪时，同时刻上游站洪峰流量与下游站洪峰流量（假设无区间入流）的关系是 。 a、> b、= c、< d、不能肯定15

8、.河段落洪时，同时刻上游站洪峰流量与下游站洪峰流量（假设无区间入流）的关系是 。 a、> b、= c、< d、不能肯定16.枯水径流变化相当稳定，是因为它主要来源于 a、地表径流 b、地下潜水c、河网蓄水 d、融雪径流17. 当特征河长 l小于计算河长 L且权重系数 x 为 0<x<0.5时,则上下断面河段的最大蓄水量将与下断面最大流量 。a、同时发生 b、先前发生c、迟后发生 d、在出现时间上，没有规律18. 在作径流预报过程中，为了考虑前期雨量的影响，常采用 。a、径流模数指标 b、径流模比系数指标c、降雨量指标 d、土壤含水量指标（三） 判断题1. 枯水预报中的退

9、水曲线法与前后期径流量相关法，预报的流量值是有差别的，预见期越长其差别越明显。 2. 施工改造后的河道流量演算中的马斯京根参数x值与河道天然情况相同，不必以实测资料分析得到。 3. 施工改造后的河道流量演算中的马斯京根参数k值与河道天然情况相同，可以不必重新分析得到。 4. 施工截流期河道流量预报，可以采用天然河道情况下枯水预报模型。 5.采用滤波方法进行实时校正，必须首先将水文预报模型改造成系统状态方程和系统观测方程。 6.采用递推最小二乘算法进行实时校正，必须首先将水文预报模型改造成“显式” 模型结构。 7.采用递推最小二乘算法进行实时校正，必须认真选取递推算法的初值Q(0)和P(0)。

10、8.采用衰减记忆递推最小二乘算法进行实时校正，遗忘因子（01取值越大，算法对过去数据的作用遗忘得越快。 （四） 问答题1. 水文预报方案与作业预报有何区别和联系？2. 河道洪水波变形的内因和外因各是什么？3. 以下游同时水位为参数的相应水位预报法适用于何种河段情况？为什么？4. 在流域汇流方案制作时，应如何考虑流域上降雨情况的不均匀性问题？ 5. 我国一般采用哪两种指标评价水文预报方案的好坏？6. 利用相应水位法作预报方案，加入下游站同时水位作参数的目的是什么？这种方案如何制作？7何谓流域水文概念性模型？确定性水文模型中的集总式模型和分散式模型有何区别？二、 计算题从水文年年鉴中摘录某河段上、

11、下游站相应的洪水水位及峰现时间如表1-9-1所示。试推求各次洪峰的传播时间和用相应水位法编制下游水位预报方案。表1-9-1某河段上、下游站相应洪水水位及峰现时间:分:分2某河段上、下游站洪水预报方案如图1-9-1 (a)、(b)所示。当已知该河段7月3日5时20分上游站洪峰水位为25m时，预报下游站出现的洪峰水位及时间。(h)Z下,t+Z上,tZ上,t (a)(b)图1-9-1 某河段上、下游站洪水相应水位相关图(a)及洪峰传播时间相关图(b)3已知某河段上、下游站洪水相应水位及洪峰传播时间相关图如图1-9-2所示。当已知该河段6月13日15时10分上游站洪峰水位为145m时，预报下游站出现的

12、洪峰水位及时间。图1-9-2 某河段上、下游站相应洪水水位及洪峰传播时间相关图4已知某河段以下游站同时水位为参数的水位及传播时间关系曲线，如图1-9-3所示。当已知该河段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。预报下游站出现的洪峰水位及时间。图1-9-3 以下游站同时水位为参数的相应水位及传播时间关系曲线图5已知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，如图1-9-4所示。当已知该河段8月2日8时0分，上游站流量涨差水位Q上=100m3/s，下游站水位为50m时。预报下游站出现的水位及时间。图1-9-4 长江万县水文站宜昌水文站河段以Q上为参数的

13、水位预报方案6已知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，如图1-9-5所示。当已知该河段8月9日13:0时，上游站流量涨差水位Q上=-50m3/s，下游站水位为50m时。预报下游站出现的水位及时间。图1-9-5 宜昌站上、下游站作业预报过程图7根据某河段一次实测洪水资料，如表1-9-2所示,采用试算法确定马斯京根槽蓄曲线方程参数x、K值。（提示 ：将河段入流总量与出流总量差值作为区间入流总量,按入流过程的比值分配到各时段中去。）表1-9-2 某河段一次实测洪水过程时间（月.日.时）7. 1. 147. 2. 87. 3. 27. 3. 207. 4. 147. 5. 8Q上(

14、m3/s)199002430038800500005380050800Q下(m3/s)2370027000378004840051900时间（月.日.时）7. 6. 27. 6. 207. 7. 147. 8. 87. 9. 27. 9. 20Q上(m3/s)4340035100269002240019600Q下(m3/s)4960043000356002930024200213008某河段流量演算采用马斯京根方法，计算时段t=18h, 马斯京根槽蓄曲线方程参数x=0.15；K=18h。试推求马斯京根流量演算公式中系数，C0、C1和C2。9根据某河段一次实测洪水资料，如表1-9-3所示,采用马

15、斯京根方法进行流量演算。马斯京根流量演算公式中系数分别为、和。表1-9-3 某河段一次实测洪水过程时间（月.日.时）7. 1. 147. 2. 87. 3. 27. 3. 207. 4. 147. 5. 87. 6. 2Q上(m3/s)19900243003880050000538005080043400Q下(m3/s)2280010从某河多次实测洪水中选出一次具有代表性的洪水，其上、下游站的实测记录如表1-9-4，区间入流不大，在上游站稍下的地方有一小支流，其入流过程按水量平衡原理及汇流原理近似求得，列于表1-9-4中。推求马斯京根槽蓄方程参数、。表1-9-4 某河一次实测洪水过程时 间流

16、量 (m3/s)月日时上游站（）下游站（）区 间（）7107575071123708037720162044073721222101680110730229021507373121830228037740122016800741283012707506108807512480680760390550761233045077030040077122603407802302907812200250790180220791216020011某河段流量演算采用马斯京根方法，计算时段t=12h, 马斯京根槽蓄曲线方程参数x=0.0273；=12h。试推求马斯京根流量演算公式中系数C0、C1和C2。12根

17、据某河段一次实测洪水资料，如表1-9-5所示,8月10日12时下游站流量为250 m3/s，试采用马斯京根法预报下游站的洪水流量过程。马斯京根流量演算公式中系数分别为；和。表1-9-5 某河段一次实测洪水过程时 间上游站流量 (m3/s)月日时81012250811031081112500812015608121216808130136081312109013已知某河段上断面测得的一次洪水过程如表1-9-6，该次洪水开始时（12h）下断面流量300,并由已往的实测资料分析求得该河段马斯京根法流量演算参数，试列出马斯京根法流量演算方程，并计算出24h、36h、48h下断面的出流量。表1-9-6

18、某河段上断面测得的一次洪水过程时间（）122436486082849610830042080065060058053049044030014某河段AB，在上断面处稍下有一条小的支流，已求得该河段马斯京根法流量演算参数，及，。现在断面测得一次洪水过程，并知相应区间入流过程，列于表1-9-7，同时还知道下游站1日12时的流量为，试推求下断面处日的出流过程。表1-9-7 某河段一次洪水上断面和区间入流过程时间（日.时）(m3/s)(m3/s)1.1220002. 030015012500803.0150020 121800015某河段马斯京根法流量演算的参数，已知上游站入流过程和下游站起始的流量如表

19、1-9-8，试列表计算下游站出流过程。表1-9-8 某河段一次洪水上断面和区间入流过程时间（h）上游站流量(m3/s)下游站流量(m3/s)0101033069091501213015100186016已知某站地下水的退水曲线如表1-9-9，推求退水曲线方程中间的平均值。表1-9-9某站地下水的退水曲线时间01234565.04.14.13.83.43.12.817已知某站地下水的退水曲线方程中=0.114，当11月10日的流量为10.0，用退水曲线方程推求11月15日、20日的流量。18已知某站地下水的退水曲线如表1-9-10，推求前后期流量相关系数的平均值，写出前后期流量相关方程。表1-9-10某站地下水的退水曲线时间