用Excel作水库洪水短期预报.doc

用Excel作
水库短期洪水预报

用Excel作水库洪水预报，非常方便实用，方法如下：
以某水库为例：
概况
某水库集雨面积940平方公里，总库容31700万立方米。是一座大（二）型水库。

径流量预报
降雨径流相关图的建立
（1）、相关图形式
R=K（EQ\X\TO(P)+Pa）…………（1）
K=1－EQ\f(Zm,Im)………………（2）
式中 R——净雨深（毫米）
K——蒸发折减系数
EQ\X\TO(P)——流域平均降雨量
Pa——前期影响雨量（毫米）
Im——流域最大缺水量（毫米）
（2）、各参数的计算：
Ⅰ、Im计算
Im值可以从实测资料中分析出来。一般在土壤很干燥情况下的损失水量很接近Im值，因此只要选久旱之后降有大雨年份的径流资料，就可以推算出来。根据相关资料分析Im值取130毫米。
Ⅱ、K值计算
根据水文资料的年蒸发资料，选5至9月最大日蒸发量的三年平均值，用（2）式计算各种天气情况下的K值如表一。
表一
月份56789K晴天0．960．960．970．970．97K阴雨天0．970．970．980．980．98K雨天1．001．001．001．001．00在计算上表时,将天气分为晴天、阴雨天、雨天三种情况。
天气标准以日降雨量划分：
晴天：降雨量0——5毫米
阴雨天：降雨量5—10毫米或大雨10毫米但属夜间（20—9时）降雨
雨天：降雨量大雨10毫米并为8——20时连续6小时降雨
Ⅲ、Pa计算
EQ\S\UP1(P)\S\DO1(a)\S\DO3(t+1)=k(EQ\S\UP1(P)\S\DO1(at)+EQ\X\TO(Pt)-R)…………（3）
式中： EQ\S\UP1(P)\S\DO1(a)\S\DO3(t+1)——次日Pa值（毫米）
EQ\S\UP1(P)\S\DO1(at)——当日Pa值（毫米）
EQ\X\TO(Pt)——当日流域平均日降雨量（毫米）
（3）、式中的R：在R很小的情况下，可忽略不计。
每次洪水的降雨开始和终了，不一定都发生在降雨日分界时，因此每次洪水开始和终了的Pa值与日分界时的Pa值是有差别的。其计算公式如下：
Pa次=[1-EQ\f(T,24)(1-K）]Pa日……（4）
式中： Pa次——一次洪水开始时Pa值（毫米）
T——降雨时间至本日8时末降雨历时（时）
Pa末=Pa次+EQ\X\TO(Pa)次-R……（5）
式中： Pa——一次洪水的Pa值（毫米）
EQ\X\TO(Pa)次——加权法计算的一次洪水的流域平均降雨量（毫米）
当用（5）式计算的Pa末大于Im值时，取Im值。
Ⅳ、R计算
R=EQ\f(W,1000F)……（6）
式中： W——一次洪水扣去基流的径流总量（立方米）
F——集水面积（平方公里）。
洪峰流量预报：
洪峰流量预报一般用洪峰—径流关系推求，即根据降雨、径流成果，选取其中的单峰（或容易分割的复峰）。净峰流量（去掉基流的洪峰流量）Q与相应的净雨深R点绘成关系图
洪水预报相关图的绘制：
根据数值表成果绘制：
Ⅰ象限为V—Qm及V—H曲线
Ⅱ象限为不同起始库容的R—V曲线
Ⅲ象限为P+Pa~R曲线
Ⅳ象限为R—Q曲线
利用相关图进行洪水预报的方法：
（1）、按P+Pa查P+Pa~R关系曲线，求出R，见图一，从⑴至⑵到⑶到⑷。
（2）、从⑷点作纵轴平行线，交起始库容V~R关系线于⑸，从⑸作纵轴垂线交纵轴于⑹点。
（3）、按查得的R值作平行于横轴的直线⑺~⑻，过点⑻作横轴垂线交于点⑼。
（4）、连接⑹、⑼两点交V~Q曲线于点⑽。
（5）、过点⑽作纵轴垂线交于点（11）。即所求得的预报的最大库容。作横轴垂线交于点（12），即所求预报下泄量。过点⑽作横轴平行线交H~V曲线于点（13），并作横轴垂线交于点（14），即所得预报的最高水位。
根据如上原理用Excel作出洪水预报程序。方法如下：
R——净雨，根据p+Pa——R曲线，用内插法求得。
VD——不调节时的最大库容
其值为VD=R*S*0.1+V0
V0——起始库容；S——集水面积：单位为(Km)2
QF——净雨R时的洪峰流量
R——Q关系曲线用最小二乘法拟合，其方程为：
QF=-4+8.87R+5.2*10-2R2-1.07*10-4R3
用最小二乘法拟合库容——泄量关系曲线，其方程为：
V=4300+5.42Q-0.000119Q2 (1)
通过A（0，VD）；B（QF，4324）两点的直线方程为：
V＝（4324-VD）/QF*Q+VD (2)
用方程（2）代入方程（1）并整理得方程：
0.00019*Q2+（4324-