水文预报考试重点

精品文档.第一章绪论1、水文预报：根据已知的信息对未来一定时期内的水文状态做出定性或定量的预测。2、水文预报内容：洪水预报、旱情预报、估计径流预报、融雪径流预报、冰清预报。第二章降雨产流量预报1、非闭合流域水量平衡式R=P-E-WP-WS-ΔW±R交±R引±R其他闭合流域的水量平衡式Rt=Pt-Et+Wt-Wt+12、超渗产流和蓄满产流区别：超渗产流在一次洪水过程线中没有或者基本没有地下径流，而蓄满产流的地下径流比例大。3、地面径流和地下径流形成流量过程线区别：地面径流的运动路径短，汇集速度快，受流域的调蓄作用小，流量过程线呈陡涨陡落，对称性好；地地下径流的水流汇集过程运动于土壤空隙中，流速小，受流域的调蓄作用大，流量过程线呈缓涨缓落变化，时间上滞后于地面径流。4、不对称系数计算要求：1）进行过程线转化2）孤立洪水，不适用于复式洪水5、产流方式论证中综合分析内容及含义综合性分析表层土质结构疏松、不易超渗密实、易超渗缺水量小、易蓄满大、不易蓄满地下径流比例大比例小产流与降雨特征关系与降雨量关系密切与降雨强度关系密切6、影响土壤蒸发主要因素？土壤蒸发三阶段特征？1）因素：气象因素、土壤供水条件、土壤结构2）特征：第一阶段：θ=θc1（田间持水量）蒸发主要发生在土壤表层，表层土壤因蒸发而减少的水量通过毛管作用由下层得到充分补充,主要取决于气象因素,蒸发量等于流域蒸发能力第二阶段：（毛管断裂含水量）θc2θθc1，E继续，θ减小，上层土壤毛管水开始断裂，随着θ减小，毛管水断裂程度越来越严重，下层对上层供水速率变慢，蒸发受气象因素和土壤含水率影响第三阶段：θ=θc2毛管输送水分完全破坏，只能以膜状水或气态水形式移动，速度慢，数量小，E小而稳定，取决于气象因素和地下水的埋深7、KC包含哪几方面影响？：1）反应水面与陆面蒸发的差异K12）水面与陆面所在的地理位置差异K23）器皿与水面的蒸发差异K38、水面蒸发量估计常用方法：水库水量平衡法，空气动力学法，彭曼公式，经验公式法10、一层、二层、三层蒸发模式优缺点三层蒸发模式计算的额蒸发量最大，二层次之，一层最小。从模式的计算结构和蒸发物理机制看，二层模式简化了深层结构，忽略了植物根系对土壤水分的蒸发作用，导致蒸发量计算值比三层模式的蒸发量小；在久旱之后，当ML很小且持续无雨时，用二层模式计算出的蒸发量常是偏小的。一层蒸发模式中，既没有考虑深层蒸发与植物根系扩散作用，也没有考虑充分供水时应按蒸发能力蒸发，使得计算的蒸发量偏小的更多。11、不同水源成分汇流特点有何不同？1）地面径流：由坡面直接汇入河网，运动速度快，流程短、受到调蓄作用小；形成的流量过程呈陡涨陡落，是涨洪和洪峰附近流量过程的主体部分2）地下径流：由渗透到潜水面的水流缓慢流出，运动速度慢、流程长、受到调蓄作用大、变化平缓，汇流时间长；洪水退水尾部主体部分，常延续至后续洪水过程中3）壤中流：介于上述两者之间，进一步划分：快速部分壤中流与地面径流合成一起，称直接径流，慢速部分与地下径流合并，称地下径流。12、K的物理意义：泄完蓄水量Wt所需的时间或者流域水流平均汇集时间13、Cg的物理意义：Cg为常系数，反应退水速率的快慢，又称流量消退系数精品文档.Cg的推求方法：最小二乘法，相邻时段流量关系图，组合退水曲线14、Cg与K的转换关系：K=—1/lnC15、组合退水曲线制作1）点绘各场次洪水的退水过程在半对数纸上(比例一样)2）用透明的半对数纸，沿时间轴左右平移，把原半对数纸上的退水曲线逐条绘于透明纸上，使它们的尾部重合3）作光滑的下包线，即为流域地下水退水曲线。4）组合退水曲线常与Qt=f(Qm,t)退水曲线结合使用。16、次洪径流深计算（平割法与蓄泄关系法基本原理与具体计算）平割法：如果待分割洪水的起涨流量小于后继洪水的起涨流量时，可先用流域平均退水曲线将退水过程延长到与起涨流量相等值；蓄泻关系法：建立退水段流量与相应的退水径流深之间的关系，点绘出关系曲线，利用相关公式计算。17、径流分割：斜线法基本原理和步骤1）先寻找洪水过程线的直接径流终止点2)然后用斜线连接起涨点和终止点3）斜线上部为直接径流，下部为地下径流。18、API模型：Pa计算；Pa对R的影响；相关图应用等19超渗产流1）基本概念：干旱和半干旱地区的地下水埋藏很深，包气带可达几十米甚至上百米，降水不易使包气带蓄满，下渗的水量一般不会产生地下径流。只有降水强度超过下渗率时才有地面径流产生，地下径流量RG很少。这种产流方式，称为超渗产流。2）基本原理：当PE=F，RS=0，当PE=F，RS=PE—F，一般，干旱地区，降雨强度大，历时短，E可忽略，PE可由P代替。3）产流量具体计算4）下渗曲线制作下渗能力随时间的变化过程线，称为下渗能力曲线，简称下渗曲线。以f(t)~t表示。下渗的水量用累积下渗量F随时间的增长曲线来表示。20、蓄满产流1）基本概念：2）基本原理：任一地点上，土壤含水量达蓄满（即达田间持水量）前，降雨量全部补充土壤含水量，不产流；当土壤蓄满后，其后续降雨量全部产生径流。3）流域蓄水容量曲线：流域内各点包气带的蓄水容量是不同的，将各点包气带蓄水容量从小到大排列，以包气带达到田间持水量时的土壤含水量WM′为纵坐标，以流域内小于等于该WM′的面积占全流域的面积比α为横坐标，反映土壤缺水量空间分布的不均匀性4）产流量具体计算：R=PE+W-WM5）水源划分（一）二水源划分（直接径流＋地下径流）（二）三水源划分(地面径流，壤中流，地下径流)21、混合产流常用计算方法优缺点1）面积比例法：简单，概念直观，但实际应用效果不好，主要原因黑丝超渗和蓄满的面积比例是随气候条件的改变而改变的，用固定比例值固然会影响计算精度；2）垂向混合法：Chr3流域汇流预报1、单位线的定义及基本假定1）定义：在给定流域上，单位时段内均匀分布的单位地面（直接）净雨量，在流域出口断面形成精品文档.的流量过程线2）假定（地面净雨时段不是只有一个,单位时段内地面净雨也不一定正好是10mm？）：倍比假定：如单位时段地面净雨量是n个单位，则所形成过程线的流量为单位线流量的n倍，其历时仍与单位线的历时相同叠加假定：如地面净雨历时是m个时段，则各时段地面净雨所形成的径流过程线之间互不干扰，出口断面的流量等于各时段净雨量所形成的流量之和2、单位线的三要素和时段的选择1）三要素：单位线的洪峰流量，洪峰滞时，单位线总历时2）时段选择：原则：成果精度高，过程简单，工作量小（1)洪峰位于计算时间节点上（2)时段内相关要素变化尽量均匀，尤其是大强度降雨能划在一个时段内，就不要人为地分到2个时段中去（3)尽量与报汛时段相应6、瞬时单位线的定义：单位瞬时脉冲降雨形成的出流过程8、等流时线法的基本概念和原理等流时线是在流域上勾绘的一组等值线，每条等值线上各点的水质点，将同时到达出流断面9、克拉克方法的原理和相应计算：原理：把流域调蓄作用分2步来模拟，先按面积－时间曲线调节，然后按单一线性水库调节11、地下径流汇流计算：线性水库演算法的原理及具体计算基本原理：水量平衡方程＋线性水库蓄泄关系Chr4河段洪水预报1、河段洪水预报方法有哪些相应流量法，合成流量法，特征河长法，马斯京根法，滞后演算法，相应水位法2、扩散波、运动波、动力波分别对圣维南方程组做了哪些简化？分别适用于什么情况？惯性项忽略时，可以将其简化为扩散波。忽略惯性项及附加比降时，称为运动波动力方程种各项都不能忽略所描述的洪水波称为动力波。3、洪水波传播过程中发生变形，表现为：推移和坦化4、什么是相应水位（流量）预报：用某时刻上站的水位预报一定时间后的下站水位5、合成流量法：在有支流河段，当支流来水量大，干支流洪水之间相互干扰影响时，可以采用合成流量来建立经验预报方案6、什么是特征河长，计算公式1）特征河长：寻找这样一个河段长，在其下断面处，由于水位变化引起的流量变化正好与由于水面比降变化引起的流量变化相互抵偿，以致河段的槽蓄量与其下断面流量呈单值关系，则该河长称为特征河长（抵偿河长）7、如何运用特征河长法进行河段洪水演算：差分法和汇流曲线法8、马斯京根法两个基本假定：9、马斯京根法中的Q′、K、x的物理意义马斯京根法中的Q′必须等于该槽蓄量下的恒定流流量Q0，即Q′=Q0，这是Q′的物理意义。K＝dW/dQ0，K为恒定流时的河段传播时间，这是K的物理意义。当洪水经过河段时，其上、下断面出现的是I、O，并不出现Q0。但如果能找到I、O与Q0之间的关系，就可以根据I、O推求出Q0，并将Q0～W关系用于流量演算。x由两部分组成，x1代表水面曲线形状，反映楔蓄的影响；而L/l，即按特征河长划分的河段数，反映河槽的调蓄作用。10、马斯京根法中对计算时段Δt的要求若取ΔtK，则在河段内会发生跨峰（或跨谷）现象；精品文档.若取ΔtK，则在时段Δt内会发生跨峰（或跨谷）现象。故应当取Δt≈K。此外，马斯京根法的单位入流条件是三角形入流。在此条件下，若取Δt≈K，就能保证马斯京根法的两个线性假定（条件）。11、马斯京根法流量演算公式及计算方法河槽汇流曲线：某瞬时上断面一个单位入流，经河槽调蓄作用，传到下断面的出流过程，即河段单位线，也称河槽汇流曲线。12、特征河长法、马斯京根法与扩散波法参数间的转化关系。13、非线性马斯京根流量演算方法有哪些？Chr5河段洪水预报1、流域水文模型分类1）按模型构建基础分类：物理模型；概念性模型；黑箱子模型。2）按对水文过程描述分类：集总式模型；分布式模型；半分布式模型，其他分类：3）按数学方法分为确定性模型和随机模型；4）按模型结构分为线性和非线性模型；按模型参数分为时不变模型和时变模型3、新安江模型参数分类1）按参数所具有的意义，分为物理参数和经验参数；2）按参数是否随时间变化，分为时变参数和时不变参数；3）按参数在流域降雨径流形成过程中所起的作用，分为蒸散发参数、产流参数、分水源参数和汇流参数；4）按参数对模型模拟计算精度影响程度的大小，分为敏感性参数和不敏感性参数；5）按参数确定方法，分为直接量测参数、试验分析参数和率定参数。5、日模型和次洪模型的区别及对资料的要求。7、了解陕北模型适用条件及模型结构。陕北模型适用于干旱地区或者是以超渗产流为主的地区。8、了解垂向混合产流模型的构建原理由于流域内土壤特性的空间差异以及降水特性、前期土壤湿度和地形的不同，流域产流方式并不单一。在一定的条件下，在湿润半湿润地区可能会发生超渗产流，在干旱半干旱地区可能会发生蓄满产流，也可能会以不同的比例同时发生。一个流域，若蓄满产流和超渗产流两种产流方式并存，则称之为混合产流。第十章水文预报结果评定1、水文预报的误差有哪些？引起这些误差的原因有哪些？1）量测误差：水文气象资料的误差；下垫面信息的误差2）预报方法误差：用概化后的结构和相应的数学表达式描述某水文过程，必然产生误差；3）资料代表性误差：由于强烈的、日新月异的人类活动的作用，随时随地在改变着水文的自然规律，使观测到的水文气象资料的代表性不够产生的误差2、如何对预报方案进行评定和检验？评定和检验方法采用统一的许可误差和有效性标准对预报方案进行评定和检验。3、洪水预报精度评定的项目一般包括哪些？精度评定时误差指标有哪几个？1）项目：主要有洪峰流量（水位）、洪峰出现时间、洪量（径流量）和洪水过程等2）a、绝对误差：水文要素的预报值减去实测值为预报误差，其绝对值为绝对误差。多个绝对误差值的平均值表示多次预报的平均误差水平b、相对误差：预报误差除以实测值为相对误差，以百分数表示。多个相对误差绝对值的平均值表示多次预报的平均相对误差水平c、确定性系数：洪水预报过程与实测过程之间的吻合程度用确定性系数作为指标了解预报方案精度评定、作业预报的精度等级评定和预报时效等级评定的相关规定。