水文預報方法（第二版）

目 錄

序

第二版說明

第一章 緒論

第二章 河道相應水位（流量）預報

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 相應水位（流量）法

第三節(jié) 合成流量法

第四節(jié) 回水河段 感潮河段和分洪潰口河段的相應水位關系

第五節(jié) 變動河床洪水位預報

第六節(jié) 問題討論

第三章 河道流量演算

第一節(jié) 流量演算法的基本原理

第二節(jié) 特征河長法

第三節(jié) 馬司京干法

第四節(jié) 滯后演算法

第五節(jié) 線性擴散模擬法

第六節(jié) 有支流、分流河段的流量演算

第七節(jié) 問題討論

第四章 降雨徑流量預報

第一節(jié) 徑流形成過程

第二節(jié) 降雨徑流要素計算

第三節(jié) 下滲曲線法

第四節(jié) 概念性產(chǎn)流模型

第五節(jié) 降雨徑流經(jīng)驗相關圖

第六節(jié) 特殊地區(qū)徑流量估算

第五章 流域匯流預報

第一節(jié) 流域匯流的基本概念

第二節(jié) 單位線法

第三節(jié) 瞬時單位線法

第四節(jié) 綜合單位線法

第五節(jié) 等流時線法

第六節(jié) 單元匯流法

第七節(jié) 方法討論

第六章 水庫（湖泊）水文預報

第一節(jié) 建庫后河道水力條件和水文特性的變化

第二節(jié) 水庫（湖泊）水位 流量預報

第三節(jié) 中小型水庫預報

第四節(jié) 水庫施工期的水文預報

第七章 枯季徑流和旱情分析預報

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 枯季徑流的變化規(guī)律

第三節(jié) 枯季徑流預報方法

第四節(jié) 干旱的基本概念

第五節(jié) 旱情分析預報

第八章 冰情與融雪徑流預報

第一節(jié) 冰情概述

第二節(jié) 封凍預報

第三節(jié) 解凍預報

第四節(jié) 水庫調(diào)蓄后冰情的變化和預報

第五節(jié) 融雪徑流預報

第九章 流域水文模型

第一節(jié) 流域水文模型的一般概念

第二節(jié) 國內(nèi)流域水文模型簡介

第三節(jié) 國外流域模型在我國的應用

第十章 河流水質(zhì)預報

第一節(jié) 概說

第二節(jié) 水流的素動混合與擴散方程

第三節(jié) 溶解氧的變化及氧平衡

第四節(jié) 水質(zhì)預報基本方程式及河流水質(zhì)預報方法概述

第五節(jié) 一維穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型

第六節(jié) 一維非穩(wěn)態(tài)水質(zhì)模型的解法

第七節(jié) 模型參數(shù)估值

第八節(jié) 二維水質(zhì)模型

第十一章 水情數(shù)據(jù)處理和預報系統(tǒng)

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 水情信息處理系統(tǒng)

第三節(jié) 洪水預報系統(tǒng)

第四節(jié) 實時校正預報

第十二章 水文預報誤差和評定方法

第一節(jié) 水文預報誤差概述

第二節(jié) 水文預報精度評定

第三節(jié) 評定（檢驗）方法示例

第四節(jié) 問題討論

附表I 馬司京干法分段連續(xù)流量演算法（有限差解）匯流系數(shù)表（三角形入流）

附表Ⅱ 長辦匯流曲線匯流系數(shù)表

附表Ⅲ S（t）曲線表

附表Ⅳ 高斯誤差函數(shù)表

附表V 變動水流函數(shù)F（V，m）表

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內(nèi) 容 提 要

本書較系統(tǒng)地總結了我國建國以來在水文預報方面的科研成果和

教學、生產(chǎn)實踐經(jīng)驗。主要內(nèi)容有：緒論，河道相應水位（流量）預

報，河道流量演算，降雨徑流量預報，流域匯流預報，水庫（湖泊）

水文預報，枯季徑流和旱情分析預報，冰情與融雪徑流預報，流域水

文模型，河流水質(zhì)預報，水情數(shù)據(jù)處理和預報系統(tǒng)，水文預報誤差和

評定方法等。

本書第一版于1979年出版后，曾榮獲全國優(yōu)秀科技圖書獎。第二

版系在原有基礎上進一步充實提高。本書可供從事水文預報、水文水

利計算、科研、設計、工程管理、水庫調(diào)度人員閱讀，亦可供有關院

校師生參考。

水庫水文預報的項目應包括入庫洪峰、洪量、洪水過程、水庫最高水位、最大泄量以及各運行期的入庫徑流量。

水庫水文預報方案除產(chǎn)流與匯流方案外，還應有調(diào)洪演算、各運行期入庫徑流等方案。重要的中、小型水庫應有入庫洪水總量預報方案和簡易調(diào)洪查算圖表。

水庫水文預報應與調(diào)度緊密結合。水情部門應熟悉水庫的防洪設施和調(diào)度原則，水庫管理部門應將調(diào)度方案、執(zhí)行時間等及時通告水情部門，努力優(yōu)化預報調(diào)度。

水庫水文預報精度評定規(guī)定：流速預報取實測值的20%作為許可誤差；其余要素的許可誤差按《水文情報預報規(guī)范》3.5各有關規(guī)定執(zhí)行。 2100433B

由于導流建筑物的修建，使得施工河段過水斷面束窄，水位壅高，產(chǎn)生回水，凡在施工時受到施工回水影響的河段，稱為施工區(qū)，施工區(qū)以上可能原來就有觀測站，即以后的入庫站，或臨時設立的入庫站。入庫站的流量預報稱入庫流量預報。施工水文預報的內(nèi)容包括入庫流量預報和施工區(qū)水文預報兩部分。由于入庫站以上河道仍是天然情況，因此入庫流量預報方法與一般天然河道相同。施工區(qū)的水文預報則主要是處理不同導流方式時的水力計算問題。

施工水文預報1.1 一期圍堰束窄河床導致的水文預報

一期圍堰束窄河床導致的水文預報，一期束窄河床導流是先圍一部分河槽，水流從被束窄后的河槽宣泄，促使施工區(qū)水位壅高，此時主要是預報圍堰前的水位和流量，以防止河水漫入基坑。

施工水文預報1.2 預報壩址處的流量

預報壩址處的流量。由于圍堰的壅水作用，施工區(qū)槽蓄量有所增加，改變了原天然河道的槽蓄特性。此時，可先計算出修建圍堰后，入庫站至圍堰間河段的槽蓄曲線，然后采用流量演算法，由預報的入庫流量過程求得壩址處的流量過程。由于上、下游圍堰距離較短，此預報的流量過程即可為上、下游圍堰的流量過程。

施工水文預報1.3 預報圍堰上、下游的水位

預報圍堰上、下游的水位，主要是進行束窄河道的壅水計算，建立上游圍堰壅高后的水位流量關系曲線。下游圍堰的水位流量關系曲線，仍用天然情況下的壩址斷面處的水位流量關系。根據(jù)預報的壩址流量，利用水位流量關系便求出圍堰上、下游水位。

施工水文預報1.4 截流期的水文預報

截流期的水文預報。圍堰截流施工，一般是在河流枯水季進行。故要作河流枯水季徑流預報。截流期龍口過水斷面迅速束窄，直至斷流，水從已建泄水建筑物控制下泄，此時需進行截流合龍期的水情預報，特別要預報龍口的流量及龍口上、下游的水位和流速，以合理選擇截流時間、截流流量，確定截流拋投體的大小、重量和投擲位置。

施工水文預報1.5 龍口的流量預報

龍口的流量預報。根據(jù)枯水流量消退狀態(tài)預報河流枯水季徑流。因河流枯水季流量小，回水影響不大，可以直接應用截流斷面的枯水流量預報值，作為龍口的預報流量。

龍口上、下游水位計算。根據(jù)預報的流量計算龍口上、下游水位，可根據(jù)泄水能力公式，試算確定龍口上游水位，而龍口下游水位，可由下游圍堰處水位流量關系求得。為了適應截流施工進展的需要，可繪制出不同龍口底部平均高程、不同龍口寬度為參數(shù)的泄水能力的曲線。根據(jù)截流時龍口的底部高程、龍口寬度和預報的龍口流量，利用泄水能力曲線可隨時預報處龍口上游水位。

施工水文預報1.6 龍口處的流速計算

龍口處的流速計算。根據(jù)不同流態(tài)，分別用自由或淹沒的有側(cè)向收縮的寬頂堰公式計算泄流量，除以龍口過水斷面面積，便可求出龍口處的平均流速。由于龍口底部不平整，最大流速一般出現(xiàn)在水深較大位置。

在截流過程中，也可先用模型試驗成果，再根據(jù)截流時實測資料，與應用水力學計算的數(shù)值比較論證。中國石泉水電站截流時，預報龍口最大流速為5.7m/s，實測值為5.0m/s。

施工水文預報1.7 二期導流的水力計算與水情預報

二期導流的水力計算與水情預報。截流完成以后，工程施工進入二期導流階段。此時需要預報圍堰上游水位計泄流量，以解決施工安全及施工進度安排。若有導流底孔泄流，當過水流量較小，底孔呈自由表面留，上游水位受一期圍堰拆除藁城的影響，控制斷面為上游圍堰的殘留體，可按明渠穩(wěn)定非均勻流推算上游水位。由于底孔一般為平底，應采用底坡為零的棱柱體明渠穩(wěn)定非均勻流推求上游水位。中國石泉水電站，施工中采用此法，獲得較好效果。

來流量較大時，導流底孔逐漸由明流過渡到滿流。當入流量繼續(xù)增大，超過了底孔總的泄流能力，圍堰上游形成蓄水，此時應對預報的洪水進行調(diào)洪計算，以確定上、下游水位。

為了安排施工進度，還需對預報的各月洪水作調(diào)洪計算，求得各月可能出現(xiàn)的上游最高水位。在全面加高壩體階段，當壩體筑到一定高度，不需圍堰保護，壩體已起到擋水作用時，同樣需對預報洪水進行調(diào)洪計算，以確定壩體擋水和攔洪高程。

施工水文預報1.8 水庫初期蓄水的水文預報

水庫初期蓄水的水文預報。當大壩上升到初期發(fā)電水位高程時，要求選擇合適日期下閘蓄水，以保證機組按預定日期發(fā)電。此時，應有計劃的進行臨時泄水建筑物的封堵和水庫的蓄水工作。水庫初蓄期水文預報的主要任務：（1）預報封堵器的流量，以使封堵工作得以順利進行；（2）預報來水量，并通過庫容曲線預報蓄水位，及時修訂蓄水計劃，控制庫水位不得超過大壩臨時蓄水高程。

在施工期，當圍堰上游形成臨時小水庫，水面面積增大時，應考慮風浪對堰前水位的影響。

雨洪河流降水徑流預報的預見期一般較短，當不能滿足施工需要時，應進行短期水文氣象預報，即分析天氣形勢，預報短期降雨量及其走向，與水文預報有機配合，還可以采用測雨雷達、衛(wèi)星遙感技術和地理信息系統(tǒng)技術，擴大水文預報信息源，并與水文預報系統(tǒng)相連接，應用聯(lián)機實時預報，從而進一步提高水文預報精度和增長有效預見期 。

本書是高等學校水利類專業(yè)的通用教材，同時也是高等學校水利學科專業(yè)規(guī)范核心課程教材。主要介紹了水文預報基本原理、方法與實際應用中可能遇到的問題及解決方法，主要包括流域蒸發(fā)、流域產(chǎn)流、流域匯流、河道流量演算、水文模型、實時洪水作業(yè)預報與誤差修正方法、枯季徑流與旱情分析預報、水庫水文預報、冰雪融水徑流與冰情預報、流域土壤侵蝕與模擬、水文預報結果評定等。