201*年水文預(yù)報總結(jié)

任樓煤礦二○一○年

重點(diǎn)頭面水文預(yù)報總結(jié)

任樓煤礦

201*.12.

任樓煤礦二○一○年重點(diǎn)頭面水文預(yù)報總結(jié)

一、概況

任樓煤礦二○一○年采掘工作面主要分布于中三、中四、中五、Ⅱ1、Ⅱ2、五一六個采區(qū)。其中回采工作面主要有7240（上）、8246、7258、Ⅱ8210、Ⅱ7214、7231；掘進(jìn)工作面主要有7257風(fēng)機(jī)巷、8246風(fēng)機(jī)巷、Ⅱ7212風(fēng)機(jī)巷、Ⅱ7322風(fēng)機(jī)巷、7240（上）風(fēng)機(jī)巷、7258風(fēng)機(jī)巷、7258底抽巷、Ⅱ7224底抽巷、72510底抽巷、五一回風(fēng)大巷、五一運(yùn)輸大巷、五一軌道大巷、-520南翼運(yùn)輸大巷、7240（上）南段運(yùn)輸斜巷等。

二、重點(diǎn)頭面水文預(yù)報總結(jié)

1、7240（上）工作面

原預(yù)計：正常涌水量0～70m3/h，若溝通“四含”，最大涌水量可達(dá)116m3/h±。

實(shí)際情況：7240（上）工作面回采280米左右時（201*年12月27日）,導(dǎo)通“四含”，初始水量最大達(dá)5m3/h±，現(xiàn)水量依然5m3/h±，累計出水量360m3±，對回采及排水影響不大。

2、Ⅱ7214工作面

原預(yù)計：本區(qū)老頂砂巖水較富集，正常涌水量0～70m3/h，最大涌水量可達(dá)110m3/h。

實(shí)際情況：Ⅱ7214工作面回采100m時，老塘出水，截止到201*年12月29日，累計出水量達(dá)180000m3，現(xiàn)老塘出水量15m3/h±�；夭蓵r機(jī)巷已安裝3趟4寸排水管路，配備了有效排水能力不小于110m3/h的排水設(shè)施，并已在機(jī)巷洼點(diǎn)施工3個放水孔，滿足排水要求，現(xiàn)已成功回采完畢。

3、7258工作面

原預(yù)計：本區(qū)老頂砂巖水較富集，正常涌水量0～70m3/h，最大涌水量可達(dá)110m3/h。

實(shí)際情況：7258工作面由Ⅱ7214工作面轉(zhuǎn)采過來時，最大涌水量15m3/h±，現(xiàn)老塘水量5m3/h±，截止到201*年12月29日，累計出水量29000m3±，已超前在機(jī)巷低洼點(diǎn)施工6個放水孔，實(shí)現(xiàn)自流，對回采影響不大，有效保障了安全生產(chǎn)。

4、7240（上）南段運(yùn)輸斜巷

原預(yù)計：上覆7240老空積水區(qū)靜水量75000m3±。

實(shí)際情況：7240（上）南段運(yùn)輸斜巷上覆7240老空積水區(qū)，動水量5m3/h±，采用鉆探進(jìn)行集中探放，累計探放出老塘水1500m3±；實(shí)際放水量與預(yù)計水量相差較大，因?yàn)?240老塘水大部分通過底板裂隙滲入到下部8煤采空區(qū)。由于有效探放老塘水，確保了7240（上）南段運(yùn)輸斜巷的安全施工。

5、Ⅱ7322風(fēng)聯(lián)巷

原預(yù)計：Ⅱ7322風(fēng)聯(lián)巷上臨7345采空區(qū)，預(yù)計老塘水最大靜水量可達(dá)480m3±，上覆7346老空積水區(qū)存在老塘水800m3±。

實(shí)際情況：在Ⅱ7322風(fēng)聯(lián)巷采用鉆探進(jìn)行集中探放，未見有老塘水放出，分析認(rèn)為，此段老塘水已通過底板滲入下部采空區(qū)；在8246機(jī)巷對上覆7346老空積水區(qū)采用鉆探進(jìn)行集中探放，累計放出水量100m3±，確保了Ⅱ7322風(fēng)聯(lián)巷安全施工。

6、Ⅱ7322機(jī)巷

原預(yù)計：上覆Ⅱ7222采空區(qū)DF47斷層段存在老塘水10700m3

±，在Ⅱ7222里段收作線處存在老塘水13500m3±。

實(shí)際情況：當(dāng)Ⅱ7322機(jī)巷施工至上覆Ⅱ7222采空區(qū)DF47斷層段老塘積水區(qū)探水線以外時，掘進(jìn)時嚴(yán)格按聯(lián)系單措施進(jìn)行探放，采用風(fēng)巷鉆探進(jìn)行集中探放，共放水老塘水5240m3±，積水高度下降到安全高度一下，確保了此段的安全施工；當(dāng)Ⅱ7322機(jī)巷施工至Ⅱ7222里段積水區(qū)時，，掘進(jìn)時嚴(yán)格按聯(lián)系單措施進(jìn)行探放，采用風(fēng)巷鉆探進(jìn)行集中探放，共放水老塘水4300m3±，積水高度下降到安全高度一下，確保了此段的安全施工。

7、五一軌道大巷

原預(yù)計：本區(qū)水文地質(zhì)條件簡單，主要充水水源為砂巖裂隙水，正常情況下，水量0～3m3±

實(shí)際情況：當(dāng)施工至G33點(diǎn)前28米時幫部錨桿眼出水，經(jīng)水質(zhì)

化驗(yàn)，存在全硬度，隨即停頭待查，現(xiàn)經(jīng)物探探查前方存在疑似導(dǎo)水陷落柱，經(jīng)多方專家判斷，最終達(dá)成一致意見，采用鉆探掩護(hù)式掘進(jìn)，至今沒出現(xiàn)異常水文現(xiàn)象。

三、見附圖：①綜合采掘工程平面圖（1：3000）

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擴(kuò)展閱讀：水文預(yù)報重點(diǎn)總結(jié)(河海)

水文預(yù)報重點(diǎn)總結(jié)

一、選擇題二、填空三、簡答四、計算五、綜合分析

第2章降雨產(chǎn)流量預(yù)報

1.降雨徑流預(yù)報：研究流域內(nèi)一次降雨將產(chǎn)生多少徑流量、徑流量的時程分配及徑流成分的劃分。2.產(chǎn)流方式論證:表層土質(zhì)結(jié)構(gòu)綜合性分析缺水量地下徑流產(chǎn)流與降雨特征關(guān)系疏松、不易超滲小、易蓄滿比例大與降雨量關(guān)系密切密實(shí)、易超滲大、不易蓄滿比例小與降雨強(qiáng)度關(guān)系密切

3.兩種產(chǎn)流方式特點(diǎn)和區(qū)別:蓄滿產(chǎn)流:

1）概念：在濕潤及半濕潤地區(qū)，植被較好，表土的下滲能力很強(qiáng)，一般的雨強(qiáng)難以超過。由于濕潤，地下水位較高，包氣帶缺水量不大，易于被一次降雨所滿足。這種產(chǎn)流方式的特點(diǎn)是降雨與總產(chǎn)流量的關(guān)系只決定于前期土濕，與雨強(qiáng)無關(guān)，叫做蓄滿產(chǎn)流。單點(diǎn)產(chǎn)流公式：RPE(WMW0)2）基本原理：任一地點(diǎn)上，土壤含水量達(dá)蓄滿（即達(dá)田間持水量）前，降雨量全部補(bǔ)充土壤含水量，不產(chǎn)流；當(dāng)土壤蓄滿后，其后續(xù)降雨量全部產(chǎn)生徑流。超滲產(chǎn)流:

1）概念：在我國干旱地區(qū)，特別在植被較差處，雨量稀少，地下水埋藏深，且包氣帶下部常為干。由于包氣帶缺水量大，一般降雨不可能使包氣帶達(dá)到田間持水量。但植被差，土質(zhì)貧瘠，下滲能力低。產(chǎn)流的方式主要是雨強(qiáng)超過滲強(qiáng)而形成地面徑流，成為超滲產(chǎn)流：

:Rif,Rg當(dāng)if0;當(dāng)if:RsRg0s

有些地區(qū)產(chǎn)流方式比較復(fù)雜，表現(xiàn)出過渡性，蓄滿及超滲兼有。

2）基本原理：當(dāng)PE=F，RS=PEF，一般，干旱地區(qū)降雨強(qiáng)度大，歷時短，E可忽略，PE可由P代替。

超滲產(chǎn)流和蓄滿產(chǎn)流區(qū)別：

分類定量對比分析內(nèi)容多年平均降雨量多年平均徑流系數(shù)定性流量過程線不對稱系數(shù)降雨強(qiáng)度影響產(chǎn)流因素綜合性分析表層土質(zhì)結(jié)構(gòu)缺水量地下徑流產(chǎn)流與降雨特征關(guān)系

1

蓄滿產(chǎn)流>1000mm>0.4大小初始土濕和降雨量疏松、不易超滲小、易蓄滿比例大與降雨量關(guān)系密切超滲產(chǎn)流4.蒸發(fā)關(guān)系概化：

流域蒸散發(fā)有：土壤蒸發(fā)ES(影響最大)、植物散發(fā)EPL、水面蒸發(fā)EW流域蒸發(fā)影響因素：（1）氣象要素：太陽輻射、氣溫、風(fēng)速、濕度、水汽壓等;（2）植被覆蓋：覆蓋率、植被種類、植被生長季節(jié)等;（3）地貌特征：水面、陸面、都市區(qū)、朝陽坡、背陰坡;（4）土質(zhì)：沙地、粘土、土質(zhì)空隙度等;（5）土濕

ES=ES(氣象條件，供水條件，植被，土壤特征，地貌特征)

土壤特征，地貌特征隨時間變化不大ES=ES(氣象條件，供水條件，植被)植被覆蓋低，時間變化對蒸發(fā)影響小

ES=ES(氣象條件，供水條件)水面或蒸發(fā)器皿蒸發(fā)量E0ES=ES(E0,W)供水充分：ES=EpEP=f(氣象因素)=f(E0)ES=ES(EP,W)

5.一層、三層蒸發(fā)模型：

一層蒸發(fā)模式：ES=ES(EP，W)

假設(shè)W不變最簡單的線性關(guān)系

蒸發(fā)能力大流域?qū)嶋H蒸發(fā)大線性：E=αEp最簡單的線性關(guān)系αW=Wm=11WEEα=βWα=f(W)pWmWm

三層蒸發(fā)模式：

上土層（EU,WU,WUM）蒸發(fā)量：EU=EP

下土層（EL,WL,WLM）蒸發(fā)量：EL=EP.WL/WLM深土層（ED,WD,WDM）蒸發(fā)量：ED=C.EP土壤蒸發(fā)量：E=EU+EL+ED(同時刻相加）1)當(dāng)WU+P>=EP,

EU=Ep,EL=0,ED=0;

2)當(dāng)WU+P=C.WLM,

EU=WU+P,EL=(EP-EU)*WL/WLM,ED=0;3)當(dāng)WU+P圖2-7

K2K10.1

Z2Z11007.實(shí)測徑流分析：根據(jù)一場實(shí)測的流域出口斷面的流量過程，計算相應(yīng)的徑流深、地面徑流深、地下徑流深。

實(shí)測流量過程線往往是由若干次暴雨所形成的洪水徑流組成。

為了研究暴雨與洪水之間的關(guān)系，必須對流量過程線加以分割(次洪劃分)；

由于不同水源水流運(yùn)動規(guī)律不同，要把本次洪水徑流分為地面徑流、地下徑流(徑流分割)。

8.退水曲線：流域出口斷面的流量過程是由不同水源的徑流成分組成，并因其運(yùn)動路徑和受流域調(diào)蓄作用不同，使出口斷面流量過程特征上互有差異。

地面徑流：運(yùn)動速度快、流程短、受到調(diào)蓄作用�。恍纬闪髁窟^程陡漲陡落，漲洪和洪峰附近流量過程主體部分。地下徑流：運(yùn)動速度慢、流程長、受到調(diào)蓄作用大、匯流時間長；洪水退水尾部主體部分，常延續(xù)至后續(xù)洪水過程中。壤中流：（1）直接徑流(地面徑流)：地面徑流、快速壤中流（2）地下徑流：慢速壤中流、地下徑流

dWdW

QIQdQ1dtQ退水曲線指數(shù)方程dt退水I=0，則，dtKWKQWKQ

Qt11tdQdt從0～t積分Q0QK0tK地下水退水方程QtQ0e

K的物理意義：1）泄完蓄水量Wt所需的時間；2）平均匯集時間把地下水退水方程寫成遞推形式：Qt1e令：Ce11KQt

K則K1/lnC

C:流量消退系數(shù)，反映退水速率快慢。(C斜線法步驟：1)找到B點(diǎn)；2)從起漲點(diǎn)Ａ到地面徑流終止點(diǎn)Ｂ繪制直線AB；3)AB線以上為地面徑流，以下為地下徑流。

11.降雨徑流相關(guān)圖概念、特征及影響因素：

概念：反映降雨P(guān)、產(chǎn)流量R及其影響因子（如前期影響雨量Pa、降雨歷時T、季節(jié)）之間的多變量相關(guān)圖。特征：1)曲線簇在450直線上方(why?)；Pa越大，越靠近450直線。2)轉(zhuǎn)折點(diǎn)：以上為450直線，以下為下凹的曲線。3)Pa直線段之間水平間距相等。代表性：相關(guān)圖（經(jīng)驗(yàn)性），要求足夠數(shù)量和充分代表性的觀測資料。

1)洪水量級代表性：大、中、小；2)洪水發(fā)生季節(jié)代表性：主汛期、非主汛期；3)雨型代表性：鋒面雨、臺風(fēng)雨、雷雨等；4)前期條件代表性：連續(xù)降雨、連續(xù)干旱等。

主要影響因素：前期影響雨量Pa、季節(jié)M、降雨歷時T、雨量、暴雨中心位等。

12.蓄水容量曲線：流域內(nèi)各點(diǎn)包氣帶的蓄水容量是不同的，將各點(diǎn)包氣帶蓄水容量從小到大排列，以包氣帶達(dá)到田間持水量時的土壤含水量WM′為縱坐標(biāo)，以流域內(nèi)小于等于該WM′的面積占全流域的面積比α為橫坐標(biāo)，反映土壤缺水量空間分布的不均勻性。

1(1Wmb)Wmm

Wmm:流域蓄水容量的最大值；b:反映流域蓄水容量分布的不均勻性

Wm

Wmm0(1)dWm則WmWmm1b

4

13.水源劃分:（1）二水源劃分：穩(wěn)滲法劃分直接徑流和地下徑流；（2）三水源劃分：水箱模型劃分地面徑流、壤中流和地下徑流。

1）二水源劃分(直接徑流＋地下徑流)1.基本原理：

方法前提:(1)超滲產(chǎn)流只有地面徑流，水源劃分主要針對蓄滿產(chǎn)流；(2)蓄滿后的下滲率達(dá)到穩(wěn)定（fc：穩(wěn)定入滲率）；(3)蓄滿后的穩(wěn)定下滲率不隨空間變化。

全流域蓄滿前：1）PEfC，產(chǎn)流面積上(α2)，降雨產(chǎn)流（rg=fC.α2,rs=(PE-fC).α2)，其他面積上(1-α2)，降雨補(bǔ)充土壤含水量。

全流域蓄滿后：rg=fC，rs=PE-fC2.計算公式：RG

iPEiFCfCriPEiiPEiFCriRSiPEiFCr(PEifC)i

PEi圖2-25水源劃分過程示意圖

(二)三水源劃分1.基本原理：（1）退水過程，明顯3段：A-B：RS退水、B-C：RI退水、C以下：RG退水。（2）FS>FD:自由水聚積，橫向流動－RI

2.基本方程：R+S>SM:RSRSSM，RIKISM，RGKGSM

R+S本時段的自由水蓄量為：SS1.FR1/FR(RRS)/FR相應(yīng)的壤中流和地下徑流為：RIKISFRRGKGSFR本時段末(下一時段初)自由水蓄量為：S1S(1KIKG)

14.Wm的分析確定：氣候參數(shù)，代表流域內(nèi)氣候的干旱程度和影響土壤水分變化的土層深度，不是很靈敏。WM不能取得過小，以免計算中W出現(xiàn)負(fù)值。

WM確定原則：值盡可能小，但無雨期蒸發(fā)消耗不會使土壤含水量出現(xiàn)負(fù)值

WMmaxWtminWt

t[0,)t[0,)選擇前期特干旱(土壤含水量很小，可忽略W初=0)，一場降雨引起大洪水(雨末蓄滿W末=WM)的資料：

WMW末W初PER

14.混合產(chǎn)流：蓄滿產(chǎn)流模式＋超滲產(chǎn)流模式

1)較濕潤地區(qū)，久旱后遇雨強(qiáng)很大的暴雨，會發(fā)生超滲產(chǎn)流。2)較干旱地區(qū)，發(fā)生較長期連綿的低強(qiáng)度降雨后，也會發(fā)生蓄滿產(chǎn)流。3)一場降雨，前期是超滲，后期是蓄滿。面積比例法、垂向混合法。

第3章：流域匯流預(yù)報

1.流域匯流:是研究流域上地表徑流、壤中流和地下徑流如何匯集為出口斷面流量過程。

流域匯流分階段：坡地匯流、河網(wǎng)匯流。在坡地匯流，不同水源由于調(diào)蓄作用不同匯流速度相差很大。地下徑流取決于坡地匯流階段，地表徑流主要取決于河網(wǎng)匯流階段。

2.影響R~I的因素:1)氣候因素：i(雨強(qiáng))、P（降雨）的空間分布;2)地形因素：坡度大、流域形狀;3)下墊面結(jié)構(gòu)：溝網(wǎng)密度。

3.單位線的定義及基本假定：

1）定義：在給定流域上，單位時段內(nèi)時空均勻分布的單位地面(直接)凈雨量，在流域出口斷面形成的地面(直接)流

量過程線稱為單位線，記為UH(unithydrograph)，表示為q～t。根據(jù)定義得:

3.6qtF10mm式中，q－單位線縱高，m3／s；Ｆ－流域面積，km2;Δt－時段，h。

2）假定（凈雨時段不是只有一個,單位時段內(nèi)地面凈雨也不一定正好是10mm）

倍比假定：如單位時段地面凈雨量是n個單位，則所形成過程線的流量為單位線流量的n倍，其歷時仍與單位線的歷時相同；

疊加假定：如地面凈雨歷時是m個時段，則各時段地面凈雨所形成的徑流過程線之間互不干擾，出口斷面的流量等于各時段凈雨量所形成的流量之和。4.單位線基本原理：

單位線的三要素：1）洪峰流量qp2）洪峰滯時Tp3）底寬T

TP的確定：1)從單位凈雨形心到單位線洪峰的時距；2)從單位凈雨開始時刻到單位線洪峰的時距。

5.單位線是一個線性系統(tǒng)。線性系統(tǒng)的三個特性：

6.單位線推求中的問題及修正：

問題：1.Q-t不是單峰、退水呈鋸齒形；2.出現(xiàn)縱坐標(biāo)負(fù)值的不合理結(jié)果。修正：（1）取波動的平均線；（2）平均線光滑；（3）單位線仍是一個單位。波動原因：誤差的累積。

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7.單位線的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：精度較高，能反映流域?qū)嶋H情況

缺點(diǎn)：缺乏物理基礎(chǔ)，難以綜合，無資料地區(qū)不能用1)未考慮凈雨與下墊面的不均勻性；

2)將流域作為整體，認(rèn)為符合線性、倍比、疊加原則，屬線性時不變系統(tǒng)，實(shí)際情況可能不是這樣。

Qd(t)t0u(0,t)rd()dQd,trdjqtjk,1k2j1

Qd,t:流域出口斷面直接徑流流量；rd,j:時段凈雨量過程

8.瞬時單位線（單位瞬時脈沖降雨形成的出流過程）的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：容易綜合，無資料地區(qū)可用。缺點(diǎn)：精度低。9.等流時線法：

概念：假設(shè)流域中水流匯集速度分布均勻，則其中任一水滴流達(dá)出口斷面的時間僅取決于它離出口斷面的距離，據(jù)此可繪制一組等流時線，兩條等流時線間的面積稱為等流時面積，按順序用ω１、ω２、ω３…表示，匯流時間分別等于t1＝Δt、t2＝2Δt、t3＝3Δt…

Qihi1hi`12hi23流域出口斷面流量的計算：

riri1ri2123ttt式中，hi－第i時段地面凈雨強(qiáng)度。

流時線法的要點(diǎn)是確定匯流速度C，按C沿河網(wǎng)繪流時線并求出時間-面積曲線。10.等流時線法特點(diǎn)：

1)等流時線法著眼于出口斷面某流量是如何組成。2)相鄰兩等流時線間的流域面積則構(gòu)成等流時面積。3)等流時線法的要點(diǎn)是確定匯流速度C，按C沿河網(wǎng)繪流時線并求出時間面積曲線。優(yōu)點(diǎn)：屬概念性模型的范圍，能考慮降雨的時空變化；缺點(diǎn)：沒有考慮流域調(diào)蓄作用，只宜用于小流域。11.等流時線法的前提：（1）流域各處流速不隨t變化；（2）時段內(nèi)小單元上P-R經(jīng)匯流歷時后，同時到達(dá)出口斷面，波形到出口斷面無坦化變形。

第4章河道流量演算與洪水預(yù)報1.河道洪水預(yù)報方法：

相應(yīng)流量法，合成流量法，流量演算法（特征河長法，馬斯京根法），滯后演算法，相應(yīng)水位法

相應(yīng)水位(流量)法：采用相關(guān)分析途徑，由過去的資料統(tǒng)計分析，建立上、下游相應(yīng)水位(流量)間的關(guān)系和相應(yīng)的傳播時間關(guān)系，然后用以作業(yè)預(yù)報。

合成流量法：把各站同時刻到達(dá)下游站的流量疊加起來得合成流量，然后建立合成流量與下游站相應(yīng)流量Q下t的關(guān)系曲線，即該法的預(yù)報方案。

流量演算法：按洪水在河段運(yùn)動中應(yīng)遵守的水量平衡原理和能量守恒原理而建立的預(yù)報方法。

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2.流量演算可分哪幾類？具體包括哪些方法：

流量演算法是在圣維南方程組進(jìn)行簡化的基礎(chǔ)上，利用河段的水量平衡原理和蓄量關(guān)系把河段上游斷面的入流量過程演算成下游斷面的出流量過程的方法。

分為：水文學(xué)方法（特征河長法和馬斯京根法）、水力學(xué)方法（一維非恒定流法）和系統(tǒng)分析法（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法）3.了解圣維南方程基本公式？了解運(yùn)動波、擴(kuò)散波、慣性波和動力波發(fā)生的條件各是什么：連續(xù)方程(質(zhì)量守恒):

Z1VVVQASf0動力方程（能量守恒）:LtLgtgL慣性項(xiàng)忽略時，可以將其簡化為擴(kuò)散波。

忽略慣性項(xiàng)及附加比降時，稱為運(yùn)動波。

動力方程種各項(xiàng)都不能忽略所描述的洪水波稱為動力波。4.水量平衡方程和槽蓄方程(了解公式)：

11水量平衡式：IOdW差分方程形式為：(I1I2)t(O1O2)tW2W1

22dtO]槽蓄曲線方程：Wf(I,O)K[xI(1x)5.了解特征河長法，基于特征河長的概念理解河段槽蓄量（或河段中斷面水位）與下斷面流量成不同關(guān)系曲線的條

件：

特征河長：尋找這樣一個河段長，在其下斷面處，由于水位變化引起的流量變化正好與由于水面比降變化引起的流量變化相互抵償，以致河段的槽蓄量與其下斷面流量呈單值關(guān)系，則該河長稱為特征河長（抵償河長）特征河長法的槽蓄方程：Wf(Q)KlQKl：洪水波在特征河長內(nèi)的傳播時間。

①單一關(guān)系。條件：當(dāng)中斷面水位不變時，下斷面漲洪時的流量等于落洪時的流量。

②順時針繩套關(guān)系。條件：當(dāng)中斷面水位不變時，下斷面漲洪時的流量大于落洪時的流量。③逆時針繩套關(guān)系。條件：當(dāng)中斷面水位不變時，下斷面漲洪時的流量小于落洪時的流量。6.馬斯京根法？基本公式？理解參數(shù)的意義？兩個假定？能用分段馬法進(jìn)行流量演算：1）公式：

O]Q槽蓄曲線方程：WK[xI(1x)"12xI(1x)O1tKxKKx1ttKx22CC2C0C1C2=1C01111KKx2tKKx2tKKx2t推流演算公式:O2C0I2C1I1C2O1

2）兩個假定:（1）在Δt時段內(nèi)，入流量I，出流量O呈線性變化；；（2）在任何計算時刻，入流量I，出流量O在河段內(nèi)沿程變化是線性的。

11(I1I2)t(O1O2)tW2W1Wf(I,O)K[xI(122原因：馬法是河段流量演算方程經(jīng)簡化后的的線性有限差解。3）預(yù)見期：

馬斯京根法用于預(yù)報一般沒有預(yù)見期。如果△t＝2Kx，則C0=0，O2x)O]C1I1C2O1，預(yù)見期為△t。

如果上斷面入流是由降雨徑流預(yù)報法先預(yù)報出來，則可以得到一定的預(yù)見期。為避免產(chǎn)生負(fù)反應(yīng)，要求時段選�。�2K(1x)t2Kx4）Q’、x、K等參數(shù)的物理意義：

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Q’：馬斯京根法假定K和x都是常數(shù)，這就要求槽蓄曲線W=f（Q’）為單一線，這只有在此槽蓄量下的Q′值等于該蓄量所對應(yīng)的恒定流流量時才能滿足這一要求，亦即Q′=Q0。K:K＝dW/dQ′=dW/dQ0,K值為穩(wěn)定流時的河段傳播時間；X:xx1l由兩部分組成：一是x1，代表水面曲線的形狀，反映楔蓄的大��；二是L/l，即按特征河長劃分2L的河段數(shù)，反映河段的調(diào)蓄能力。5）分段馬法進(jìn)行流量演算：

原理：為了保證線性條件，應(yīng)取Δt≈K。在長河段的情況下，入流和出流無論在Δt之內(nèi)和沿河長的變化都不可能是線性的。宜將長河段分為N個河段，作分段連續(xù)演算。分段連續(xù)演算是把演算河段分成若干單元河段，用上個單元河段的計算出流，作為下個單元河段的入流，連續(xù)計算，各單元河段的參數(shù)相同。

1K預(yù)報河段長L，分段數(shù)為n，各段長LlL。假設(shè)各分段的參數(shù)Kl，xl(1n2nl)相等。入流為三角形。

Ll

第1個單元河段的出流:第n個單元河段的出流Pm,n：

Pm0,n1C0

Pm1,n1C1C0C2

P0,nC0nm0m0nnimiiPm,nBiC0C2Am0,mi0i1Pm2,n1C2(C1C0C2)

AC1C0C2Pm3,n1C(C1C0C2)

22Bin!(m1)!i!(i1)!(ni)!(mi)!Pm,n1C2m1(C1C0C2)

7.何為相應(yīng)水位（流量）法，其適用條件：

原理：相應(yīng)水位（流量）是指河段上、下站同位相的水位（流量）。相應(yīng)水位（流量）預(yù)報，就是用某時刻上站的水位（流量）預(yù)報一定時間（如傳播時間）后下站的水位（流量）。適用條件：（1）區(qū)間來水比例不大；（2）河槽穩(wěn)定的河段；（3）沒有回水頂托。8.何為合成流量法：

原理：合成流量是同時流達(dá)下游斷面的上游干、支流站的相應(yīng)流量之和。合成流量法，在有支流河段，當(dāng)支流來水量大，干支流洪水之間相互干擾影響時，可以采用合成流量來建立經(jīng)驗(yàn)預(yù)報方案。n預(yù)報下游站流量的關(guān)系式：Q下tf（Q上i，ti）

該法的預(yù)見期取決于上游各站中傳播時間最短的一個。一般以干流站流量最大，故常用它的傳播時間τ干作為方案的預(yù)見期τ。

第5章流域水文模型

1.流域水文模型：概念性水文模型：對實(shí)際發(fā)生的水文現(xiàn)象，采用一定的水文物理概念作為基礎(chǔ)，進(jìn)行推理概化，

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i建立符合水文實(shí)際、結(jié)構(gòu)和參數(shù)具有較明確物理意義的模型，區(qū)別于嚴(yán)格的數(shù)學(xué)物理模型。2.水文模型的分類：

（1）按模型構(gòu)建的基礎(chǔ)分類，可分為：物理模型，概念性模型，黑箱子模型。

（2）按對流域過程的離散程度，可分為：集總式模型，分布式模型，半分布式模型。

新安江三水源模型流程圖

3.新安江模型中的“三分”具體是什么？三水源劃分結(jié)構(gòu)：應(yīng)用了山坡水文學(xué)的概念，用自由水蓄水庫結(jié)構(gòu)解決水源劃分問題。用一個具有有限容積和測孔、底孔的自由水蓄水庫把總徑流劃分成飽和地面徑流、壤中水徑流和地下水徑流。關(guān)注：R、SM、S、KG、KI、RG、RI、FR、CG、CI

由于飽和坡面流的產(chǎn)流面積是不斷變化的，所以在產(chǎn)流面積上自由水蓄水容量的分布是不均勻的。三水源水源劃分結(jié)構(gòu)是采用流域自由水蓄水容量面積分布曲線來考慮流域內(nèi)自由水蓄水容量分布不均勻的問題。4.新安江模型中的“匯流分階段”具體是指什么？

1、地面徑流匯流2、壤中流匯流3、地下徑流匯流4、單元面積河網(wǎng)總?cè)肓?、單元面積河網(wǎng)匯流5.新安江模型參數(shù)中K，SM，CS，LAG的影響？

蒸散發(fā)能力折算系數(shù)K：是影響產(chǎn)流量計算最為重要和敏感的參數(shù)，產(chǎn)流計算中控制著水量平衡。蒸散發(fā)能力的地區(qū)分布大體上反映了氣候和自然地理?xiàng)l件的影響，具有較為明顯的區(qū)域性規(guī)律。在缺乏實(shí)測資料或者資料質(zhì)量較差時，可由氣象要素來推求。

表土層自由水容量SM：表土層是指腐植土層。SM的作用相當(dāng)于二水源模型中的穩(wěn)定下滲率FC。SM值受降雨資料時段長均化影響很大，當(dāng)以日為時段長時：

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SM=5mm或更小，土層很薄的山區(qū)；

SM=50mm或更大，土深林茂透水性強(qiáng)的地區(qū)；SM=10～20mm一般流域。

SM在三水源新安江模型中是一敏感參數(shù)，它對地面徑流的多少起決定性作用。SM大則RS小，RG大，QM��；反之，SM小則RS大，RG小，QM大。當(dāng)所采用計算時段減小時，SM要酌情加大。

地面徑流消退系數(shù)CS：CS可根據(jù)洪峰流量與退水段的第一個拐點(diǎn)（地面徑流終止點(diǎn)）之間的退水段流量過程來分析確定。由于這部分退水流量也只是以地面徑流為主，可能還包含一定比例的壤中流流量，分析確定的值通常還要通過模型來檢驗(yàn)。

滯后時間LAG：LAG代表平移作用，其值取決于河網(wǎng)的地貌條件，可通過河網(wǎng)地貌推求。大洪水匯流速度快，LAG=？……；小洪水匯流速度慢，LAG=？……。

第7章枯季徑流預(yù)報與旱情分析

1.枯季：流域內(nèi)降雨量較少，通過河流斷面的流量過程低落而穩(wěn)定的時期。

2.旱情：在作物生育期內(nèi)，耕作層土壤水分得不到降水、地下水和灌溉水的適量補(bǔ)給，土壤供水不斷消耗，農(nóng)作物從土壤中吸收的水分不能滿足正常需水要求，作物體內(nèi)水分脅迫，生長受到抑制的情勢。3.旱情的主要影響因素：土壤含水量是分析北方旱情的主要指標(biāo)。降雨量與蒸散發(fā)能力是南方影響旱情的主要因素。4.枯季徑流來源：汛末滯留在流域中的蓄水量(地面、地下蓄水量)和枯季降雨。5.影響枯季徑流的因素：（1）蒸發(fā)；（2）工農(nóng)業(yè)、生活用水；（3）北方冬季積雪、融雪；（4）流域面積、河網(wǎng)密度、地下水。

6.枯季徑流退水規(guī)律：由地下水補(bǔ)給的河流，假定地下水蓄水量與出流量之間呈線性關(guān)系,則有:

1tkgtQg(t)Qg(0)eQg(0)eg

由河網(wǎng)蓄水量補(bǔ)給的河流，假定河網(wǎng)蓄水量與出流量之間呈線性關(guān)系,則有:

1tkrrtQ(t)Q(0)eQ(0)errr

第8章水庫水文預(yù)報

1.了解建庫前后河道水力要素和水文特征的變化：

（1）水深與水面面積增大，水面比降變緩，糙率減�。唬�2）原河槽兩岸的部分陸地變成水面，使徑流系數(shù)增大，地下水位抬升；（3）水庫淹沒區(qū)的匯流規(guī)律也與天然河道不同。1、匯流速度：CvghL，h值大大增加，建庫后波速增大很多，使庫區(qū)洪水傳播時間大大縮短。3.6C2、洪峰流量：匯流歷時縮短，峰值增高，峰現(xiàn)時間提前。

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洪水過程形態(tài)變化：漲水段變陡，提前。2.入庫流量、壩址流量和反推流量的定義？

入庫流量：是通過水庫周邊進(jìn)入水庫的地面徑流量和地下徑流量。壩址流量：是把分散的入庫流量演算到水庫壩址的總流量。

反推流量：是根據(jù)水庫下泄量及水庫蓄水量的變化反推入庫流量。3.入庫流量的組成，如何進(jìn)行入庫流量的預(yù)報？

入庫流量的組成：上游來水量，區(qū)間來水量，庫面降雨直接徑流量入庫流量的預(yù)報：

1)上游來水量：建庫前后均有實(shí)測水文資料，可建立水文模型，根據(jù)實(shí)測的降水和流量資料率定水文模型；

2)庫面產(chǎn)流可直接根據(jù)降水減去蒸發(fā)獲得，對于庫面面積較大或者河道型的水庫，需考慮不同地點(diǎn)降水到壩址的匯流;

3)區(qū)間來水量：缺乏實(shí)測資料，不便直接分析；

（1）區(qū)間入流系數(shù)法：假定區(qū)間和入庫站以上流域的產(chǎn)匯流規(guī)律基本相同，在推求區(qū)間來水量和入流過程時，將

各入庫站的流量之和乘以一個系數(shù)a，作為區(qū)間入流量。a值大小等于區(qū)間面積F區(qū)與入庫站F上的比值，即：a=F區(qū)/F上

適用條件：當(dāng)區(qū)間面積不大，降雨分布比較均勻，區(qū)間與上游入庫站來水的同步性較好。

當(dāng)流域內(nèi)降雨分布不均時，a值是變化的，若雨量偏于上游，a值減小，雨量偏于下游a值增加。a=f（P區(qū)/P上）

（2）指示流域法：即在區(qū)間面積上找出具有實(shí)測資料的，或者在上游找出類似有實(shí)測資料的，而其自然地理和水

文特性對整個區(qū)間又有代表性的小河流域，作為指示流域，分析其產(chǎn)流和匯流規(guī)律,其它區(qū)域移用。4.水庫調(diào)洪演算的基本原理：水量平衡方程+蓄泄關(guān)系

11(I1I2)t(Q1Q2)t(PE)AV2V12211(V)或f(H)(I1I2)t(Q1Q2)tV2V1，Qf22

第9章冰川積雪融水徑流與冰情預(yù)報1.地區(qū)：我國北方和西部高原高山地區(qū)2.研究的核心：水體的熱狀態(tài)及其變化規(guī)律

3.研究方法：熱量平衡法、溫度指標(biāo)法、回歸法、冰川消融耦合模擬1、熱量平衡法：

原理：對影響冰川積雪融化的熱量因素，考慮其表面的熱量收支情況，建立熱量平衡方程。QQQQQQMT.QM/SMNRLASG

2、溫度指標(biāo)法

原理：氣溫是最可靠的融雪指標(biāo)，它能間接反應(yīng)輻射、風(fēng)和溫度等因素。因此可建立氣溫與融水量間的關(guān)系來預(yù)報冰雪的融水量。

MCST

3、回歸法

原理：采用回歸分析法確定融雪徑流深與其影響因素之間的函數(shù)關(guān)系。(氣象因素)For:日平均氣溫T，太陽凈輻射Q，日平均水氣壓e和風(fēng)速vMa3bTc3Qd3e34、冰川消融耦合模擬

原理：冰川主要從固態(tài)降水得到補(bǔ)充，通過消融產(chǎn)生融水徑流而消耗。

從冰川的固態(tài)、液態(tài)和影響冰川融化的熱量三個平衡關(guān)系展開耦合研究。

dW1dWsP1rE1rQrsrePsEsrrsre12WHRpRaRd600F80Hdtdt

第10章水文預(yù)報結(jié)果評定1.何為預(yù)報誤差？預(yù)報誤差的來源？

來源：1）量測誤差：水文氣象資料的誤差；下墊面信息的誤差；2）預(yù)報方法誤差：用概化后的結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式描述某水文過程，必然產(chǎn)生誤差；3）資料代表性誤差：由于強(qiáng)烈的、日新月異的人類活動的作用，隨時隨地在改變著水文的自然規(guī)律，使觀測到的水文氣象資料的代表性不夠產(chǎn)生的誤差。2.洪水預(yù)報精度評定項(xiàng)目主要包括哪幾項(xiàng)？主要有洪峰流量（水位）、洪峰出現(xiàn)時間、洪量（徑流量）和洪水過程等。3.洪水預(yù)報的誤差指標(biāo)？

a、絕對誤差：水文要素的預(yù)報值減去實(shí)測值為預(yù)報誤差，其絕對值為絕對誤差。多個絕對誤差值的平均值表示多次預(yù)報的平均誤差水平。

b、相對誤差：預(yù)報誤差除以實(shí)測值為相對誤差，以百分?jǐn)?shù)表示。多個相對誤差絕對值的平均值表示多次預(yù)報的平均相對誤差水平。

c、確定性系數(shù)：洪水預(yù)報過程與實(shí)測過程之間的吻合程度用確定性系數(shù)作為指標(biāo)。了解預(yù)報方案精度評定、作業(yè)預(yù)報的精度等級評定和預(yù)報時效等級評定的相關(guān)規(guī)定。

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