WUHEE
工程水文学武汉大学水利水电学院
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第九章 水文预报
第一节 概述一、水文预报的分类按预报的项目分：径流预报、冰情预报、沙情预报与水质预报；
径流预报：洪水预报和枯水预报 —— 水位和流量。
按预见期长短分：短期水文预报、中长期水文预报。
预见期：分布预报与预报要素出现的时间间距。
短期预报：由水文要素作出的预报（小时,1天,..）
中长期预报：包括气象预报性质在内的水文预报
（旬、月、年）
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二、水文预报工作的基本程序
（ 1）制定预报方案：
收集水文、气象资料；
建立预报模型 —— 即水文预报方案；
对模型进行评定和检验 —— 允许误差；
（ 2）进行作业预报将现时发生的水文气象信息，通过报汛设备迅速传送到预报中心，随即经过预报方案算出即将发生的水文预报要素大小和出现时间，及时将信息发布出去
，供有关部门应用。
联机作业实时水文预报
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第二节 短期洪水预报河段洪水预报和降雨径流预报河段洪水预报以河槽洪水波运动理论为基础，由河流上游断面的水位、流量过程预报下游断面的水位和流量过程。
降雨径流预报方法则是按降雨径流形成过程的原理
，利用流域内的降雨资料预报出流域出口断面的洪水过程。
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一、河段中的洪水波运动河道沿程水面发生高低起伏的一种波动，称为洪水波。
稳定流水面比降 i0、洪水波的水面比降 i。
波前部分 i>i0，波后部分 i<i0。 i△ =i-i0—— 附加比降 。
当河流稳定时,i△ =0；涨洪时,i△ =>0；落洪时,i△ =<0
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洪水波的展开,洪水波在传播过程中，波长不断加大，
波高不断减小，即 A2C2>A1C1,h2<h1。
洪水波的扭曲,洪水波在传播过程中，波峰向它的起点逼近，波前长度减小，即 S2C2<S1C1，附加比降不断加大；波后的长度不断增加，即 A2S2>A1S1，附加比降不断减小。因而波前水量不断向波后转移。
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二、相应水位（流量）法根据河段洪水波运动和变形规律，利用河段上断面的实测水位（流量），预报河段下断面未来水位（
流量）的方法，称为相应水位（流量）法。
（一）基本原理无区间入流：
Q下,t+τ= Q上,t -△ QL
有区间入流 q：
Q下,t+τ= Q上,t -△ QL+q
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根据表 5-1的资料，绘制相应洪峰水位相关曲线及其传播时间曲线（图 5-3）。
作业预报时，已知 t时刻上游洪峰水位 Z上,t，由图 5-3
查得下游洪峰水位和洪水传播时间 τ,从而预报出未来
t+τ时刻下游出现的洪峰水位 Z下,t+τ 。
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三、合成流量法该法的 预见期 取决于上游各站中传播时间最短的一个。一般情况下，上游各站中以干流站的流量为最大，从预报精度的要求出发，常常用它的传播时间 τ作为预报方案的预见期。
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四、流量演算法
（一）基本原理洪水波的演进与变形可用圣维南（ Saint-Venant）
方程组描述。
水文上将其连续方程简化为河段水量平衡方程，
把动力方程简化为槽蓄方程，然后联立求解，将河段的入流过程演算为出流过程。
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（二）马斯京根法及其槽蓄曲线方程槽蓄曲线 —— 马斯京根槽蓄曲线方程河段槽蓄量：柱蓄、楔蓄
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x,流量比重因素 K,稳定流情况下的河段传播时间
C0+C1+C2=1
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已知 x=0.2,K=12，△ t=12h，
计算得 C0=0.231,C1=0.538,C2=0.231
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310× 0.231=72
250× 0.538=135
250× 0.231=58
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(四）马斯京根法中几各问题的分析
（ 1） K值的综合：
（ 2） x值的综合：
（ 3）计算时段△ t的选择：
（ 4）预见期问题：
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第九章 水文预报
第一节 概述一、水文预报的分类按预报的项目分：径流预报、冰情预报、沙情预报与水质预报；
径流预报：洪水预报和枯水预报 —— 水位和流量。
按预见期长短分：短期水文预报、中长期水文预报。
预见期：分布预报与预报要素出现的时间间距。
短期预报：由水文要素作出的预报（小时,1天,..）
中长期预报：包括气象预报性质在内的水文预报
（旬、月、年）
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二、水文预报工作的基本程序
（ 1）制定预报方案：
收集水文、气象资料；
建立预报模型 —— 即水文预报方案；
对模型进行评定和检验 —— 允许误差；
（ 2）进行作业预报将现时发生的水文气象信息，通过报汛设备迅速传送到预报中心，随即经过预报方案算出即将发生的水文预报要素大小和出现时间，及时将信息发布出去
，供有关部门应用。
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第二节 短期洪水预报河段洪水预报和降雨径流预报河段洪水预报以河槽洪水波运动理论为基础，由河流上游断面的水位、流量过程预报下游断面的水位和流量过程。
降雨径流预报方法则是按降雨径流形成过程的原理
，利用流域内的降雨资料预报出流域出口断面的洪水过程。
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一、河段中的洪水波运动河道沿程水面发生高低起伏的一种波动，称为洪水波。
稳定流水面比降 i0、洪水波的水面比降 i。
波前部分 i>i0，波后部分 i<i0。 i△ =i-i0—— 附加比降 。
当河流稳定时,i△ =0；涨洪时,i△ =>0；落洪时,i△ =<0
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洪水波的展开,洪水波在传播过程中，波长不断加大，
波高不断减小，即 A2C2>A1C1,h2<h1。
洪水波的扭曲,洪水波在传播过程中，波峰向它的起点逼近，波前长度减小，即 S2C2<S1C1，附加比降不断加大；波后的长度不断增加，即 A2S2>A1S1，附加比降不断减小。因而波前水量不断向波后转移。
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二、相应水位（流量）法根据河段洪水波运动和变形规律，利用河段上断面的实测水位（流量），预报河段下断面未来水位（
流量）的方法，称为相应水位（流量）法。
（一）基本原理无区间入流：
Q下,t+τ= Q上,t -△ QL
有区间入流 q：
Q下,t+τ= Q上,t -△ QL+q
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根据表 5-1的资料，绘制相应洪峰水位相关曲线及其传播时间曲线（图 5-3）。
作业预报时，已知 t时刻上游洪峰水位 Z上,t，由图 5-3
查得下游洪峰水位和洪水传播时间 τ,从而预报出未来
t+τ时刻下游出现的洪峰水位 Z下,t+τ 。
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三、合成流量法该法的 预见期 取决于上游各站中传播时间最短的一个。一般情况下，上游各站中以干流站的流量为最大，从预报精度的要求出发，常常用它的传播时间 τ作为预报方案的预见期。
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四、流量演算法
（一）基本原理洪水波的演进与变形可用圣维南（ Saint-Venant）
方程组描述。
水文上将其连续方程简化为河段水量平衡方程，
把动力方程简化为槽蓄方程，然后联立求解，将河段的入流过程演算为出流过程。
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（二）马斯京根法及其槽蓄曲线方程槽蓄曲线 —— 马斯京根槽蓄曲线方程河段槽蓄量：柱蓄、楔蓄
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x,流量比重因素 K,稳定流情况下的河段传播时间
C0+C1+C2=1
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已知 x=0.2,K=12，△ t=12h，
计算得 C0=0.231,C1=0.538,C2=0.231
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310× 0.231=72
250× 0.538=135
250× 0.231=58
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(四）马斯京根法中几各问题的分析
（ 1） K值的综合：
（ 2） x值的综合：
（ 3）计算时段△ t的选择：
（ 4）预见期问题：
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