用Excel--(电子表单程序)-作降雨径流预报

用Excel (电子表单程序) 作降雨径流预报

随州水文水资源勘测局：朱泽文

摘 要:具体介绍利用Excel 作降雨径流预报的计算的步骤,证明其精确、简易操作 关键词:Excel ; 单位线;预报出口断面径流过程

预报出口断面径流过程就是:根据流域已发生降雨过程通过计算,确定各项参数指标. 利用Excel 作出口断面径流过程演算,该方法有效地提高了预报工作效率,并使图表数据更清晰更精确直观。 1 降雨径流预报原理

根据发生降雨计算前期影响雨量Pa 它是反映土壤湿度的参数若前一个时段有降雨量，即01>-t P 时，则

)(11,,--+=t t a t a P P K P (1-1)

若前一个时段无降雨时，即01=-t P ，则

1,,-=t a t a KP P (1-2)

式中：K 为土壤含水量衰减系数，一般取85.0≈K ；1,-t a P 和t a P ,分别为前一个时段和本时段的前期影响雨量；1-t P 为前一个时段降雨量。式(1-1)和(1-2)为连续计算式。由于

⎪⎪⎪⎩⎪

⎪⎪

⎨⎧+=+=+=+=--+---------)

()()()(,1,33,2,22,1,11,,n t n t a n t a t t a t a t t a t a t t a t a P P K P P P K P P P K P P P K P (1-3) 将式(1-3)各行逐一代入得到

)(,33221,n t n t a n t t t t a P P K P K P K KP P -----+++++= (1-4)

式(1-4)为向前倒数n 天的一次计算式。一般取15天既可满足计算要求。

有了流域平均降雨量P 、相应的前期影响雨量a P 值，即可根据绘制降雨径流相关图查算出本次降雨产生的径流量R 。降雨径流相关图见（图1）

随州流域降雨径流相关图

图1

2 用Excel 作前期影响雨量

a

P值计算：

前期影响雨量

a

P如人工手算,速度慢、繁琐且易出错. 如果能运用Excel ,不仅速度快,

而且数据清晰精确. 为了说明Excel 在前期影响雨量

a

P中的具体运用,现就随州站平均雨

量、

a

P值计算过程进行举例说明。

随州流域平均雨量计算

表1

站名权重

平均降雨时间有效降雨时

段TΔt=6h

降雨量P(mm)

平均降雨量

P(mm)起迄时

（1）（2）（3）间（4）（5）（6）大洪山0.144 53231917 2.8 35.7 5.1 环潭0.135 112313328 4.7 25.3 3.4 黑屋湾0.110 3231917 2.8 22.3 2.5 三里岗0.058 112313328 4.7 29.8 1.7 尚家店0.095 3231917 2.8 23.6 2.2 解家河0.116 112313328 4.7 36.8 4.3 青苔镇0.141 3231917 2.8 10.0 1.4 封江口0.127 3231917 2.8 16.0 2.0 随州0.074 112313328 4.7 24.6 1.8 合计 1.000 32.8 224.1 24.5

随州流域平均雨量Pa计算

3用Excel图表;预报出口断面径流过程

建立图表过程

具体的过程如下:如表3 所示,选定A、D、E、K 列的数据, 点击图表向导按钮, 在弹出的图表向导对话框中,图表类型选XY散点图, 单击下一步,对各选项进行设置. 设置完成后单击完成,选定想要将图表放置的位置后,图表就在工作表上显示出来了,见图2。

表3

随州白云湖水库应用单位线预报入库洪水过程线

说明：降雨均匀分布或暴雨中心在中下游用O号单位线，暴雨中心在中上游用I号单位线

图2

4 结语

水文预报的方法按照运算工具来分,大体有手算和电算两种,计算并不复杂,但是过程非常繁琐, 手算费时费力,并且精确度不高,容易出错. 采用计算机计算一方面可以减轻人工计算的劳动强度, 更能实时修正预报过程，另一方面可能提升计算精度。电算的方法有编程计算和利用应用软件(如Microsoft Excel) 来进行计算,编程计算通常采用VB 语言FORTRAN 语言来编写程序进行计算,这就需要计算人员懂得计算机语言,而对于许多计算机使用者来说,需要花费一定的时间才能学会熟练使用一种计算机语言,并且程序的修改和调试工作也是非常辛苦和复杂. 在计算机技术飞速发展的今天,软件开发商们推出了许多易学易用、直观且功能强大的应用程序,如微软公司推出Microsoft Excel ,其强大的表格计算和图表生成功能,可以完成许多复杂的计算,并且非常的直观,能生成非常美观的图表. 图表本身可读性强且易修改,修改结果马上得到更新,使人一目了然.同样,对于许多水文勘测计算,我们都可以运用Excel ,如三等水准测量计算、断面计算、河道水面曲线计算等等。

参考文献及资料：水文预报、随州站水文预报方案

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