用Excel(電子表單程序) 作降雨徑流預(yù)報(bào)

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1、用Excel (電子表單程序) 作降雨徑流預(yù)報(bào) 隨州水文水資源勘測(cè)局：朱澤文 摘　要:具體介紹利用Excel 作降雨徑流預(yù)報(bào)的計(jì)算的步驟,證明其精確、簡(jiǎn)易操作 關(guān)鍵詞:Excel ; 單位線;預(yù)報(bào)出口斷面徑流過(guò)程 　 預(yù)報(bào)出口斷面徑流過(guò)程就是:根據(jù)流域已發(fā)生降雨過(guò)程通過(guò)計(jì)算,確定各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo). 利用Excel 作出口斷面徑流過(guò)程演算,該方法有效地提高了預(yù)報(bào)工作效率,并使圖表數(shù)據(jù)更清晰更精確直觀。 1 　降雨徑流預(yù)報(bào)原理 根據(jù)發(fā)生降雨計(jì)算前期影響雨量Pa它是反映土壤濕度的參數(shù)若前一個(gè)時(shí)段有降雨量，即時(shí)，則 (1-1) 若前一個(gè)時(shí)段

2、無(wú)降雨時(shí)，即，則 (1-2) 式中：為土壤含水量衰減系數(shù)，一般??；和分別為前一個(gè)時(shí)段和本時(shí)段的前期影響雨量；為前一個(gè)時(shí)段降雨量。式(1-1)和(1-2)為連續(xù)計(jì)算式。由于 (1-3) 將式(1-3)各行逐一代入得到 (1-4) 式(1-4)為向前倒數(shù)天的一次計(jì)算式。一般取15天既可滿足計(jì)算要求。 有了流域平均降雨量、相應(yīng)的前期影響雨量值，即可根據(jù)繪制降雨徑流相關(guān)圖查算出本次降雨產(chǎn)生的徑流量。降雨徑流相關(guān)圖見(jiàn)（圖1） 隨州流域降雨徑流相關(guān)圖 圖1 2 　

3、用Excel 作前期影響雨量值計(jì)算： 前期影響雨量如人工手算,速度慢、繁瑣且易出錯(cuò). 如果能運(yùn)用Excel ,不僅速度快,而且數(shù)據(jù)清晰精確. 為了說(shuō)明Excel 在前期影響雨量中的具體運(yùn)用,現(xiàn)就隨州站平均雨量、值計(jì)算過(guò)程進(jìn)行舉例說(shuō)明。 隨州流域平均雨量計(jì)算 表1 站名 權(quán)重 平均降雨時(shí)間 有效降雨時(shí)段TΔt=6h 降雨量P(mm) 平均降雨量P(mm) 起 迄 時(shí) （1） （2） （3） 間 （4） （5） （6） 大洪山 0.144 5 3 2 3 19 17 2.8 35.7 5.1 環(huán)潭 0.135 　 1

4、1 23 13 3 28 4.7 25.3 3.4 黑屋灣 0.110 　 3 2 3 19 17 2.8 22.3 2.5 三里崗 0.058 　 11 23 13 3 28 4.7 29.8 1.7 尚家店 0.095 　 3 2 3 19 17 2.8 23.6 2.2 解家河 0.116 　 11 23 13 3 28 4.7 36.8 4.3 青苔鎮(zhèn) 0.141 　 3 2 3 19 17 2.8 10.0 1.4

5、 封江口 0.127 　 3 2 3 19 17 2.8 16.0 2.0 隨州 0.074 　 11 23 13 3 28 4.7 24.6 1.8 合計(jì) 1.000 　 　 32.8 224.1 24.5 隨州流域平均雨量Pa計(jì)算 表2 月.日 前次 日期 大洪山 環(huán)潭 黑屋灣 三里崗 尚家店 解家河 青苔鎮(zhèn) 封江口 隨州 備注 x Pa x Pa x Pa x Pa x Pa x Pa x Pa x Pa x Pa 5.14 15 1

6、1.0 0.0 20.5 0.0 10.3 0.0 9.1 0.0 9.1 0.0 9.1 0.0 9.1 0.0 9.1 0.0 9.1 0.0 k=0.85, Imax=100mm, 采用計(jì)算式 Pat=K（Xt-1+ Pat-1） 15 14 0.0 9.4 0.0 17.4 0.0 8.8 0.0 7.7 0.0 7.7 0.0 7.7 0.0 7.7 0.0 7.7 0.0 7.7 16 13 0.0 7.9 0.0

7、 14.8 7.0 7.4 0.0 6.6 0.0 6.6 0.0 6.6 0.0 6.6 0.0 6.6 0.0 6.6 17 12 0.0 6.8 0.0 12.6 0.0 12.3 0.0 5.6 0.0 5.6 0.0 5.6 0.0 5.6 0.0 5.6 0.0 5.6 18 11 20.9 5.7 1.7 10.7 2.4 10.4 5.9 4.8 5.9 4.8 5.9 4.8 5.9

8、 4.8 5.9 4.8 5.9 4.8 19 10 3.6 22.6 19.3 10.5 45.5 10.9 27.5 9.1 27.5 9.1 27.5 9.1 27.5 9.1 27.5 9.1 27.5 9.1 20 9 0.0 22.3 0.0 25.4 3.8 47.9 0.0 31.1 0.0 31.1 0.0 31.1 0.0 31.1 0.0 31.1 0.0 31.1 21 8 11.5 19.0

9、 14.8 21.6 9.8 44.0 25.8 26.4 25.8 26.4 25.8 26.4 25.8 26.4 25.8 26.4 25.8 26.4 22 7 0.0 25.9 8.6 30.9 0.0 45.7 0.0 44.4 0.0 44.4 0.0 44.4 0.0 44.4 0.0 44.4 0.0 44.4 23 6 19.9 22.0 34.1 33.6 22.5 38.9 15.7 37.7

10、 15.7 37.7 15.7 37.7 15.7 37.7 15.7 37.7 15.7 37.7 24 5 23.5 35.6 25.7 50.0 13.6 50.0 4.8 45.4 4.8 45.4 4.8 45.4 4.8 45.4 4.8 45.4 4.8 45.4 25 4 0.0 50.0 0.0 50.0 0.0 50.0 0.0 42.7 0.0 42.7 0.0 42.7 0.0 42.7 0.0

11、 42.7 0.0 42.7 26 3 1.4 42.5 0.0 42.5 7.2 42.5 2.6 36.3 2.6 36.3 2.6 36.3 2.6 36.3 2.6 36.3 2.6 36.3 27 2 0.0 37.3 0.0 36.1 0.0 42.2 0.0 33.0 0.0 33.0 0.0 33.0 0.0 33.0 0.0 33.0 0.0 33.0 28 1 0.0 31.7 0.0 30.7

12、 0.0 35.9 0.0 28.1 0.0 28.1 0.0 28.1 0.0 28.1 0.0 28.1 0.0 28.1 29 本日 － 27.0 － 26.1 － 30.5 － 23.9 － 23.9 － 23.9 － 23.9 － 23.9 － 23.9 權(quán) 重 0.144 0.135 0.11 0.058 0.095 0.116 0.141 0.127 0.074 權(quán) Pa 3.88 3.52 3.36 1.38 2.27

13、 2.77 3.37 3.03 1.77 流域平均 25.35 3 用Excel圖表;預(yù)報(bào)出口斷面徑流過(guò)程 　建立圖表過(guò)程 具體的過(guò)程如下:如表3 所示,選定A、D、E、K 列的數(shù)據(jù), 點(diǎn)擊圖表向?qū)О粹o, 在彈出的圖表向?qū)?duì)話框中,圖表類型選XY散點(diǎn)圖, 單擊下一步,對(duì)各選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置. 設(shè)置完成后單擊完成,選定想要將圖表放置的位置后,圖表就在工作表上顯示出來(lái)了,見(jiàn)圖2。 表3 隨州白云湖水庫(kù)應(yīng)用單位線預(yù)報(bào)入庫(kù)洪水過(guò)程線 項(xiàng)目 各時(shí)段降雨量、凈雨量及其相應(yīng)的洪水過(guò)程線 疊加后凈雨形成的累計(jì)洪水過(guò)程線

14、 時(shí)段 1 2 3 4 5 6 7 8 9 時(shí)段 時(shí)段 時(shí)段 時(shí)段 時(shí)段 雨量 　 　 　 　 　 　 　 　 　 凈雨 24.5 20 　 　 　 　 　 　 　 時(shí)段 I單位線 O單位線 A B C D E F G H I J K L M 0 1 0 0 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 2 2.70 2.67 0 　 　 　 　 　 　 　 　 0 0 　 　 　 3 12.70 1

15、4.42 6.62 0 　 　 　 　 　 　 　 7 7 　 　 　 4 24.25 32.03 31.1 5.5 　 　 　 　 　 　 　 31 37 　 　 　 5 21.00 24.55 59.4 26 　 　 　 　 　 　 　 59 85 　 　 　 6 17.00 15.75 51.5 49 　 　 　 　 　 　 　 51 101 　 　 　 7 14.00 12.20 41.7 43 　 　 　 　

16、　 　 　 42 84 　 　 　 8 10.90 9.12 34.3 35 　 　 　 　 　 　 　 34 69 　 　 　 9 7.40 6.50 26.7 28 　 　 　 　 　 　 　 27 55 　 　 　 10 5.80 4.65 18.1 22 　 　 　 　 　 　 　 18 40 　 　 　 11 4.20 3.13 14.2 15 　 　 　 　 　 　 　 14 29 　 　 　 12 3.

17、20 2.02 10.3 12 　 　 　 　 　 　 　 10 22 　 　 　 13 2.40 1.18 7.84 8.5 　 　 　 　 　 　 　 8 16 　 　 　 14 1.75 0.65 5.88 6.5 　 　 　 　 　 　 　 6 12 　 　 　 15 1.25 0.35 4.29 4.9 　 　 　 　 　 　 　 4 9 　 　 　 16 0.65 0.20 3.06 3.6 　 　 　 　

18、 　 　 　 3 7 　 　 　 17 0.30 0.08 1.59 2.5 　 　 　 　 　 　 　 2 4 　 　 　 18 0 0 　 1.3 　 　 　 　 　 　 　 　 1 　 　 　 總和 129.5 　 317 262 0 0 0 0 0 0 0 316.5 578.8 0 0 0 說(shuō)明：降雨均勻分布或暴雨中心在中下游用O號(hào)單位線，暴雨中心在中上游用I號(hào)單位線 圖2 4 　結(jié)語(yǔ) 水文預(yù)報(bào)的方法按照運(yùn)算工具來(lái)分,大體有手算和電算兩種,計(jì)算

19、并不復(fù)雜,但是過(guò)程非常繁瑣, 手算費(fèi)時(shí)費(fèi)力,并且精確度不高,容易出錯(cuò). 采用計(jì)算機(jī)計(jì)算一方面可以減輕人工計(jì)算的勞動(dòng)強(qiáng)度, 更能實(shí)時(shí)修正預(yù)報(bào)過(guò)程，另一方面可能提升計(jì)算精度。電算的方法有編程計(jì)算和利用應(yīng)用軟件(如Microsoft Excel) 來(lái)進(jìn)行計(jì)算,編程計(jì)算通常采用VB 語(yǔ)言FORTRAN 語(yǔ)言來(lái)編寫程序進(jìn)行計(jì)算,這就需要計(jì)算人員懂得計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,而對(duì)于許多計(jì)算機(jī)使用者來(lái)說(shuō),需要花費(fèi)一定的時(shí)間才能學(xué)會(huì)熟練使用一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言,并且程序的修改和調(diào)試工作也是非常辛苦和復(fù)雜. 在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,軟件開(kāi)發(fā)商們推出了許多易學(xué)易用、直觀且功能強(qiáng)大的應(yīng)用程序,如微軟公司推出Microsoft Excel ,其強(qiáng)大的表格計(jì)算和圖表生成功能,可以完成許多復(fù)雜的計(jì)算,并且非常的直觀,能生成非常美觀的圖表. 圖表本身可讀性強(qiáng)且易修改,修改結(jié)果馬上得到更新,使人一目了然.同樣,對(duì)于許多水文勘測(cè)計(jì)算,我們都可以運(yùn)用Excel ,如三等水準(zhǔn)測(cè)量計(jì)算、斷面計(jì)算、河道水面曲線計(jì)算等等。 參考文獻(xiàn)及資料：水文預(yù)報(bào)、隨州站水文預(yù)報(bào)方案 5