水文服务中的水文预报研究分析

水文工作是保障国民经济建设和社会发展的一项重要的基础工作，而水文预报则是水文工作的一部分，是预见未来水情变化的一项科学情报工作。它不仅为防汛抗旱、水资源管理等水利工作提供决策依据，关系到国民经济的持续发展和社会稳定。

一、水文情报预报的效益分析

（一）社会效益水文情报预报的社会效益是很重要的。实时的洪水和冰凌、风暴潮、水污染等预报，对避免人员伤亡、影响人民身体健康和保障社会稳定及国家安全起着重要的作用，这是无法用经济来衡量的。（二）经济效益水文情报预报的经济效益分为防灾减灾效益和兴利效益。水文情报预报的防灾减灾效益是综合措施(工程和非工程)效益的一部分，分解较困难。因此，对水文情报预报的经济效益的分析，必须进行的社会调查。事实证明，往往一次大洪水的正确预报，可以取得显著的经济效益。（三）生态环境效益与社会效益一样，生态环境效益也是无法以经济来衡量的，但不同的是，不论发生洪涝灾害与否，正确的水文情报预报都能产生显著的社会效益，而生态环境则只是在实时发布了正确水文情报预报，从而避免或降低洪涝灾害、水污染危害以及其他灾害程度的情况下才会产生。因此，水文情报预报的生态环境效益是巨大的，但无法用经济来衡量。

二、水文预报的主要方法与途径

水文预报是根据前期和现实的水文、气象等信息。对未来一定时段内水文情势做出定性或定量预报。水文预报涉及所有的水文要素预报，包括洪水预报、径流预报、墒情预报、地下水位预报、冰情预报、风暴潮预报、水质预报等。水文预报的方法主要有天气学方法、天文地球物理因素方法及统计学方法。（一）天气学方法径流的变化主要取决于降水，而降水又是由一定的大气环流形势与天气过程决定的。天气学方法就是基于这一成因概念，根据前期大气环流特征及表示这些特征的各种高空气象要素，直接与后期的水文要素建立起定量的关系，并按此关系进行预报的一种方法。（二）天文地球物理因素方法海温特征、火山爆发、臭氧的多少及太阳活动规律等，对大气运动与水文过程都有一定的影响。分析这些因素与水文过程的对应关系后，就可以对后期水文要素可能发生的变化情况作出预测。（三）统计学方法该方法是应用数理统计方法从大量历史资料中去寻找分析水文要素变化的统计规律，以及与其他因素的关系，然后应用这些规律来进行预报。该方法又可分为单要素法和多要素综合法。单要素法是通过分析预报对象自身随时间变化的规律作为预报的依据，如历史演变法、时间序列分析法等；多要素综合法是从分析影响预报对象的因子中挑选出一批预报因子，建立其统计规律来作为预报的依据，如多元线性回归分析法等。

三、水文预报在水库工作中的应用

水文预报是预见未来水情变化的一项科学情报工作，它是防汛和抗旱斗争的耳目。因此中小型水库开展水文预报工作，不仅是水库进行科学管理，搞好水库调度运用的重要依据，而且对确保水库和下游安全，充分发挥工程效益，战胜洪涝灾害也起着重要作用。中小型水库有了比较准确可靠的水文预报，才能在防汛抗旱斗争和管理运用中做到胸中有数，取得主动权。在洪水到来之前，水库就可先腾出部分库容，迎接洪水，这样既能保证水库安全，又使水库有足够的蓄水供兴利之用，从而解决防洪与兴利的矛盾。水库水文预报的主要内容包括：入库洪水总量，洪峰流量和洪水过程预报，水库最高水位，最大出库流量及其出现时间的预报，抗洪能力的计算以及水库控制运用和灌溉，发电能力的计算等。要解决这些预报问题，除必须具备本水库的流域面积，水位库容曲线和水位泄量曲线等其本资料外，还应根据本水库或邻近水文站的水文资料分析成果，编制出本水库的水文预报图表。其中包括降雨径流关系，入库流量进程的预报图表，水库调洪演算和抗洪能力计算图表，水库灌溉、发电能力计算图表等。（一）基本资料的搜集水库基本资料是编制水库水文预报方案，开展水文预报的重要基础资料，也是搞好水库调度运用，进行科学管理的基本依据。水库的流域面积(亦称集水面积)、水位―库容关系、水位一泄量关系、水库工程特性指标、工程效益以及下游河道行洪能力等基本资料是否正确可靠，直接关系到水文预报方案和预报调度的成果质量。如果水库基本资料存在问题甚至错误，水文预报成果就会产生较大的误差，给防洪和兴利造成严重损失。因此，全面搜集和认真审查基础资料，是进行水库水文预报的重要前提。（二）基本资料的审查（1）流域面积的审查。水库流域面积是编制水文预报方案和进行水文预报的基本依据，必须准确可靠。对已建成的水库，应审查原流域面积的量算依据和方法是否符合要求，如有问题，应重新量算。应尽可能应用比例尺大于1／50000的地形图，绘出较准确的流域分水线。流域面积必须用符合精度要求的求积仪进行量算。（2）水位库容关系的审查。水位库容关系是水库最重要的基本资料。但是有些中小型水库的水位―库容关系有几套成果而又不统一，有些水库水位―库容关系不合理，有些水库在建成后已运用多年，水位―库容关系发生了较大变化。这就需要进行认真审查，求得符合实际的水位―库容关系。尚未推求水位一库容关系的水库应予补作，已有的应进行审查。（3）水位一泄量曲线的审查.泄流建筑物工程标准的核实，在编制水文预报方案时，首先必须对水库泄流建筑物的工程标准、设计型式、尺寸、高程以及产生的流态等考证清楚。应用水力学公式推算水位一泄量曲线，水库放水流量或泄洪流量的大小，都随着水库水位的高低和堰闸开启情况而定，可按水力学公式做出堰闸泄量关系表或曲线图。四、水文预报的发展与挑战

水文工作是经济建设和社会发展的重要基础工作，新中国成立以来，党和政府领导中国人民进行了大规模的水利建设，在广大水文职工的努力下，水文预报工作得到了不断发展内，取得了巨大的成就，为社会主义建设作出了巨大技术和管理模式，积累了丰富的经验。然而，随着经济社会的发展和人口的增加，水文预报工作遇到了一些新的问题。首先，是防洪工程的综合治理，使水文要素产生了新的变化。水文测站要了解掌握流域内工程情况的变化，摸索河道行洪规律，采取相应的预报对策；管理部门的有关科室要开展资料分析和研究工作，如水位流量关系的变化、水位流量单值化的分析、测流方式的精简分析、各种测流系数的试验等。其次是新技术的应用，对水文工作者提出了新的要求。遥测系统、微机测流系统、固态存储、超声波水位计、计算机网络等先进技术的应用，对每一个水文人来说都是一种新的挑战，只有不断学习新的知识、掌握新的技能，才能始终与社会发展同步。再者是人类活动的影响，改变了水文预报固有的工作模式。跨流域调水、河道引水的不确定性、滩地开发、农业种植结构的调整、国家治水方略的调整、水文断面大部分时间河干等，都对水文预报工作带来了新的课题。应走出原有固守断面的工作模式，加大水文巡测和水文调查的力度，尤其应加强渠道测流、水量巡测和引水口门的控制。同时，要重视小流量的预报。在枯季小流量预报中，由于河道串沟多、垂线水深偏大、水位观测代表性不高、流速仪相对位置误差较大、测流垂线布设不足等原因，导致枯水期实测水量产生较大误差。因此，要强调枯季测流减少测次不能降低精度，选择合理断面而不能应付差事。简而言之，水文科技与国际先进水平相比，还有相当差距，水文预报工作急需继续发展，以满足各方面的需求。

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