【正文】 河海大學(xué)函授畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 淮河 流域 臨淮關(guān) 水文站 中長(zhǎng)期洪水預(yù)報(bào)方案的研制 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó) 家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 臨淮關(guān) 水文站 中長(zhǎng)期洪水預(yù)報(bào)方案的研制 摘要： 臨淮關(guān)鎮(zhèn)，屬鳳陽縣標(biāo)準(zhǔn)建制鎮(zhèn)，地處淮河中游，蚌埠市東部。全鎮(zhèn)面積 平方公里，鎮(zhèn)區(qū)面積達(dá) 13 平 方公里。轄 5 個(gè)居委會(huì)， 6 個(gè)行政村。全鎮(zhèn)總?cè)丝?5萬多人，農(nóng)業(yè)人口近 2 萬人，非農(nóng)業(yè)人口集鎮(zhèn)人口達(dá) 31500 人，耕地面積 2 萬余畝。 水資源是農(nóng)業(yè)的命脈，利用氣象水文信息，開展恭城的水文預(yù)報(bào)，特別是中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)，以利于防汛抗旱、水資源合理使用及調(diào)度，保障 水電站的工程安全， 保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，維持社會(huì)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，確實(shí)改善人民群眾的生活水平，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展，在防洪情勢(shì)的基礎(chǔ)上，提出了人與水和諧共處、完善加強(qiáng)防洪工程體系與非工程措施等防洪減災(zāi)的參考。通過用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法結(jié)合氣象學(xué)、水文學(xué)和中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)、計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí) ，對(duì) 臨淮關(guān) 水 位 站的月 平均 水位 ，用 多元 回歸法作出 預(yù)報(bào) 模型，并進(jìn)行檢驗(yàn)和評(píng)定。通過這次設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了結(jié)合氣象要素與水文要素等預(yù)報(bào)因子對(duì)所需各種水文預(yù)報(bào)要素進(jìn)行中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，并根據(jù)相關(guān)系數(shù)法挑選相關(guān)因子，通過編制計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序，計(jì)算出預(yù)報(bào)模型，根據(jù)誤差分析結(jié)果，得到一些解決實(shí)際的方法和問題。 關(guān)鍵詞： 中長(zhǎng)期；洪水預(yù)報(bào)；多元回歸；預(yù)報(bào)模型，檢驗(yàn)，程序 第一章 引言 臨淮關(guān)鎮(zhèn)，屬鳳陽縣標(biāo)準(zhǔn)建制鎮(zhèn)，地處淮河中游，蚌埠市東部。全鎮(zhèn)面積 平方公里，鎮(zhèn)區(qū)面積達(dá) 13 平方公里。轄 5 個(gè)居委會(huì)， 6 個(gè)行政村。全鎮(zhèn)總 人口 5 萬多人，農(nóng)業(yè)人口近 2 萬人，非農(nóng)業(yè)人口集鎮(zhèn)人口達(dá) 31500人，耕地面積 2 萬余畝。 鎮(zhèn)歷史悠久，古稱濠州，為歷史通衢要地，是安徽省四大歷史名鎮(zhèn)之一，早在堯舜時(shí)期即為涂山氏國(guó)，以后歷代統(tǒng)治者都在臨淮建州設(shè)府，立郡置縣，四九年國(guó)務(wù)院曾暫列為臨淮市，五四年起臨淮關(guān)鎮(zhèn)定為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建制鎮(zhèn)。臨淮鎮(zhèn)有較多的人文景觀、歷史景點(diǎn)。如：莊子釣魚的觀魚臺(tái)；皇廟附近的戚繼光點(diǎn)將臺(tái)；古代建過連結(jié)淮河兩岸的浮橋，煙鎖浮橋?yàn)轼P陽八景之一；唐玄宗在聞賢門內(nèi)建過開元寺，寺內(nèi)建有南華樓；入淮口上的廣運(yùn)橋；馬灘街上的濠梁驛站；霸王城的雄風(fēng)尤在 。這些都記載著古濠梁輝煌的歷史。 臨淮關(guān)鎮(zhèn)地勢(shì)是丘林北端和淮河南岸的平原地帶，處在我國(guó)季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖帶和亞熱帶的交匯區(qū)，四季分明，氣候溫和，年平均溫度 15 度，年平均降雨量達(dá) 900 毫米以上，雨水充沛，緊鄰淮河，水資源非常富足，臨淮關(guān)鎮(zhèn)地理位置優(yōu)越，交通便利，京滬鐵路、省道 307 線縱貫東西，蚌寧高速公路入口處僅離鎮(zhèn)政府 3 公里，在省道 307 線門臨路兩旁投資辦企業(yè)，有得天獨(dú)厚條件。鳳陽火車站設(shè)在鎮(zhèn)內(nèi)，可北上首都，南接金陵；臨淮鎮(zhèn)港口日吞吐貨物近三千噸，上至華東重要商城蚌埠市，下可達(dá)江入海。臨淮關(guān)鎮(zhèn)不僅是鳳陽縣工 、商業(yè)重鎮(zhèn)，而且是沿淮水陸重要的交通樞紐。 全鎮(zhèn)有工業(yè)企業(yè) 58 家，規(guī)模工業(yè)企業(yè) 12 家；集鎮(zhèn)面積同比增加 8%；實(shí)現(xiàn)工業(yè)集中區(qū)面積 15000 畝；人口自然增長(zhǎng)率控制在 6?。 一、中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)定義 中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)是指根據(jù)前期水文氣象要素，用成因分析與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)未來較長(zhǎng)時(shí)期的水文要素進(jìn)行科學(xué)的預(yù)報(bào)。由中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)的定義可知，它與中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)，尤其是中長(zhǎng)期降水預(yù)報(bào)，在預(yù)見期以及方法的思路和內(nèi)容上十分相似。但是，中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)所要預(yù)報(bào)的內(nèi)容，則與中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)不同；它主要預(yù)報(bào)水文要素如：流量、水位以及旱澇趨勢(shì) 等。 二、前人工作與思路 我國(guó)現(xiàn)代長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào) 工作是由 涂長(zhǎng)望先生開創(chuàng) 的。 二十世紀(jì)三十年代，涂長(zhǎng)望根據(jù)前期東亞大氣活動(dòng)中心的特征預(yù)測(cè)了長(zhǎng)江的水旱狀況；至五十年代，內(nèi)蒙古 自治區(qū) 水文總站 根據(jù)楊鑒初于 51 年 提出 的 “歷史演變法 ”制作了黃河的長(zhǎng)期洪水預(yù)報(bào) 。 水電部水文局分析了高空氣象因子對(duì)后期水文情勢(shì)的影響，對(duì)華北地區(qū)中小河流的中期預(yù)報(bào)作了分析； 1960 年“ 長(zhǎng)辦 ”提出東亞大氣環(huán)流的韻律研究及其在長(zhǎng)期降水與水文預(yù)報(bào)上的應(yīng)用；直到七十年代初，隨著氣象學(xué)、海洋學(xué)，統(tǒng)計(jì)數(shù)字和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和水文氣象資料的大量積累， 我國(guó) 中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)有了較大的發(fā)展。 長(zhǎng)江流域規(guī)劃辦公室自 1975 年以來，先后組織了沿江各省市及大專院校科和研機(jī)關(guān)， 14 次水文氣象中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)會(huì)商討論會(huì)；每次均收到近百篇學(xué)術(shù)論文先后出版了三期論文集，對(duì)全國(guó)中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)的發(fā)展，有極大的推動(dòng)作用?，F(xiàn)在， 各大流域 及各大中型水庫也召開了類似的會(huì)議； 通過論文選 登 、 會(huì)商研討 等活動(dòng) 不僅促進(jìn)了預(yù)報(bào)工作的廣泛開展，而且使中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)的思路更加開闊，預(yù)報(bào)方法不斷完善，大大推動(dòng)了我國(guó)中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)的發(fā)展。目前中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)已成為水文領(lǐng)域中一支不可缺少的方面軍，全國(guó)各水文部門已普遍開展 了 研究工作。由于中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)研究 還 是一門 十分 年青的學(xué)科，許多問題尚待進(jìn)一步去探討，特別是中長(zhǎng)期水文過程的物理機(jī)制尚未完全搞清 ； 所以，當(dāng)前預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率還不高，預(yù)報(bào)方法也很不成熟，許多問題 還待 今后 進(jìn)一步去摸索和研究 。 當(dāng)前中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)大致 可 歸納為三條途徑 ： 天氣學(xué)方法（又稱天氣圖方法） 根據(jù)大氣環(huán)流的歷史演變規(guī)律，由前期環(huán)流形勢(shì)來預(yù)報(bào)未來水文要素的一類方法。這類方法大量應(yīng)用大氣環(huán)流資料尋找前期環(huán)流與水文要素之間的關(guān)系。 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 （ 1）多元分析：把水文要素作為預(yù)報(bào)對(duì)象，把前期各個(gè)影響因素作為預(yù)報(bào)因 子，并把它們作為隨機(jī)變量，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出它們的相互關(guān)系，通過預(yù)報(bào)對(duì)象與前期預(yù)報(bào)因子之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，用前期預(yù)報(bào)因子來預(yù)報(bào)未來水文要素的取值。主要有各種回歸分析方法，判斷分析方法和聚類分析方法等。 （ 2）時(shí)間序列分析：把水文要素本身的歷史變化作為一個(gè)隨機(jī)序列，利用要素的歷史變化規(guī)律，作外推預(yù)報(bào)。通常把水文要素作為一個(gè)離散化的平穩(wěn)隨機(jī)過程處理。常用方法有線性自回歸模型（簡(jiǎn)稱 AR（ P）， P 為模型的階）；另外，隨著科技發(fā)展，各種波譜分析方法也應(yīng)運(yùn)而生，并已在中 期預(yù)報(bào)中得到應(yīng)用。 能量學(xué)方法 以維持大氣運(yùn)動(dòng) 能量來源為依據(jù)，找出某一水文要素與能量因素的相互關(guān)系，再利用前期能量因素（太陽能變化、海洋熱能儲(chǔ)放及其它）對(duì)未來水文情勢(shì)作出預(yù)報(bào)。這類方法常用有日地關(guān)系分析，海氣關(guān)系分析和地球宇宙物理因素分析等方法。 三、工作思路和方法 水文氣象的長(zhǎng)期變化，受著各種因素諸如太陽活動(dòng)、大氣環(huán)流、海洋狀況等的影響，其關(guān)系是相當(dāng)復(fù)雜的。本設(shè)計(jì)預(yù)報(bào)手段，是找出物理意義比較明確的主要影響因素，使預(yù)報(bào)方案能建立在比較可靠的物理基礎(chǔ)上。在挑選預(yù)報(bào)因子上，一般首先計(jì)算預(yù)報(bào)因子與預(yù)報(bào)對(duì)象的單相關(guān)系數(shù)來決定因子的取舍，然后通過線性回歸 分析方法進(jìn)行綜合，求出回歸預(yù)報(bào)方程。 查找資料，建立預(yù)報(bào)因子與預(yù)報(bào)對(duì)象數(shù)據(jù)庫 在 安徽 境內(nèi)選取 淮河 流域 淮河 水系的 臨淮關(guān) 站 汛期 平均 水位、 12 月平均水位和 4 月平均水位 作為預(yù)報(bào)對(duì)象。 預(yù)報(bào)因子的挑選 （ 1）預(yù)報(bào)因子的物理考察：分析預(yù)報(bào)對(duì)象與預(yù)報(bào)因子之間的物理聯(lián)系，分析它們之間的因果關(guān)系，從大量因素中挑選出一批具有一定物理意義的因子