水位預報

對河流、湖泊和水庫的未來水位進行預報。

水位預報的作用

水位預報 水位預報

水位預報為防洪、供水、發電、航運等部門服務,是水文預報的一個重要組成部分。在防洪中,常採用水位特徵值作標準,如設水位、警戒水位和保證水位等 。

水位預報的方法

水位預報有兩種基本思路:河道洪水運動演進計算與降雨-徑流模擬。其中河道洪水運動演進計算,主要是根據河道中洪水波運動傳播規律,單純利用河道流量或水位進行洪水預報;降雨-徑流模擬則是將流域作系統化處理,以降雨資料作為系統輸入,由產匯流過程計算得到洪水過程的預報。(1)上下游相關關係法(見圖1),利用河道上游斷面水位(流量過程)預報下游斷面水位的方法。它根據天然河道里洪水波運動原理,分析洪水波自上游向下游傳播時相應水位及其傳播速度的變化規律,尋求其經驗關係。上下游相關關係系統的具體形式包括:相應水位法、合成流量法。(2)通常採用馬斯京根算法計算河道洪水的演進過程,以此進行河道洪水預報。(3)基於實測降雨的預報,根據流域降雨產流及匯流理論,利用實測降雨預報流域出口斷面的徑流量。採用降雨量直接預報徑流量可以增長預報的預見期 。

水位預報主要是對某站(點)水位及其出現時間的預報。河道水位預報,常用相應水位關係法進行;水庫(湖泊)等水體的水位通常是根據調洪演算進行預報;枯水期的水位,一般按其消退規律進行預報;河道洪水位預報是根據洪水波運動原理,上、下斷面水位(包括水位、流量及其組合)變化和傳播的規律來推算水位。常用的相應水位關係法,即在一定河段上,河道與斷面對洪水波變形的影響可視為定值,當下斷面水位只受上斷面來水影響時,可建立上斷面水位與下斷面水位的經驗關係。

實際套用中,有下列幾種方法:

(1)單一相應水位關係法。最簡單的是上、下斷面水位特徵點(洪峰、起漲)之間的單一關係。圖左曲線稱洪峰水位關係,反映洪水波的變形規律;圖右曲線稱傳播時間關係曲線,表示洪水波的傳播規律。在單一河段中,洪水波變形受附加比降影響較顯著,此時宜在上、下斷向相應水位關係中增加有關參數。有時受區間徑流、較大支流擴入和變動回水頂托等因素的影響,可針對不同影響因素增加有關參數。

(2)在多支流擴入的河段,假定不考慮乾支流洪水的互相干擾,可用下斷面水位與乾支流各上斷面相應流量之和的關係,來預報下斷面水位,稱合成流量法。

以上水位預報都是直接推算出來的。在有些複雜的河段,可先用相應流量關係法或洪水演進推算出下斷面流量,再由水位流量關係曲線轉化為水位。

在分洪潰口河段,因突然改變了原來水流漲落和傳播的規律,此時宜採用現時水位關係,或在原有的相關關係上增加一糾分洪潰口影響的因素(如分洪流量)作參數。預報時要注意分洪位置和分洪情況的變化。

影響水位預報的因素很多,也很複雜,相應水位關係所考慮的因素不易全面,同時很難正確估計預見期內影響因素的變化,因此宜及時補充信息,修正預報成果。

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