用Excel(電子表單程序) 作降雨徑流預(yù)報(bào)

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12 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Tt=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 532319172.8 35.7 5.1 環(huán)潭0.135 1123133284.7 25.3 3.4 黑屋灣0.110 32319172.8 22.3 2.5 三里崗0.058 1123133284.7 29.8 1.7 尚家店0.095 32319172.8 23.6 2.2 解家河0.116 1123133284.7 36.8 4.3 青苔鎮(zhèn)0.141 32319172.8 10.0 1.4 封江口0.127 32319172.8 16.0 2.0 隨州0.074 1123133284.7 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xPaxPaxPaxPaxPaxPaxPaxPaxPa5.141511.0 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）15140.0 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 16130.0 7.9 0.0 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 17120.0 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 181120.9 5.7 1.7 10.7 2.4 10.4 5.9 4.8 5.9 4.8 5.9 4.8 5.9 4.8 5.9 4.8 5.9 4.8 19103.6 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 2090.0 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 21811.5 19.0 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 2270.0 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 23619.9 22.0 34.1 33.6 22.5 38.9 15.7 37.7 15.7 37.7 15.7 37.7 15.7 37.7 15.7 37.7 15.7 37.7 24523.5 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 2540.0 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 42.7 0.0 42.7 2631.4 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 2720.0 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 2810.0 31.7 0.0 30.7 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0.1440.1350.110.0580.0950.1160.1410.1270.074權(quán) Pa3.88 3.52 3.36 1.38 2.27 2.77 3.37 3.03 1.77 流域平均25.353 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(lèi)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)程線時(shí)段123456789時(shí)段時(shí)段時(shí)段時(shí)段時(shí)段雨量?jī)粲?4.520時(shí)段I單位線O單位線ABCDEFGHIJKLM010022.70 2.67 00 0312.70 14.42 6.6207 7424.25 32.03 31.15.531 37521.00 24.55 59.42659 85617.00 15.75 51.54951 101714.00 12.20 41.74342 84810.90 9.12 34.33534 6997.40 6.50 26.72827 55105.80 4.65 18.12218 40114.20 3.13 14.21514 29123.20 2.02 10.31210 22132.40 1.18 7.848.58 16141.75 0.65 5.886.56 12151.25 0.35 4.294.94 9160.65 0.20 3.063.63 7170.30 0.08 1.592.52 418001.31總和129.53172620000000316.5578.8000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24 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(xiě)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