洪水预报
洪水预报(flood forecast) 根据洪水形成和运动规律,利用前期和现时水文、气象等信息,对未来的洪水情况所作的预报。我国是一个洪涝灾害频繁发生的国家。洪水预报是一项直接服务于国民经济建设不可或缺的重要基本工作,能帮助人类有效地防御洪水、减少洪灾损失、更好地控制和利用水资源,它作为一项非常重要的防洪非工程措施,历来就受到各级领导的高度重视。
洪水预报的对象一般是江河、湖泊及水利工程控制断面的洪水要素,预报项目一般包括洪峰水位(或流量)、洪峰出现时间、洪水涨落过程和洪水总量。
洪水预报分类 按洪水的类型一般可分为:1.暴雨洪水预报,包括流域内一次暴雨的径流量(称为降雨径流预报),及其在流域出口断面形成的径流过程(称为流域汇流预报)。2.融雪洪水预报,包括流域内的融雪量、产流量及其在出口断面形成的洪水过程。3.河道洪水预报,根据上游河道发生的洪水过程,预报下游河道的洪水过程,包括下游河道的洪峰水位(流量)。4.感潮河段洪水预报,包括沿海地区受天文潮、风暴潮影响的水位预报,以及江河河口和感潮河段在河道水流、天文潮顶托、风暴潮增水作用下的水位预报。5.水库洪水预报,包括入库洪峰、洪量、洪水过程、水库最高水位、最大泄量以及各运行期的入库径流量。6.骤发性洪水预报,包括预报由短历时、高强度暴雨形成的小范围山洪,或突发溃坝和高山冰川湖溃决在下游形成的洪水的流量(水位)。
主要技术途径 流域洪水预报(包括暴雨洪水预报和融雪洪水预报)是根据融积雪、降雨径流形成原理,通过经验统计关系分析或流域水文模型计算流域产流和汇流过程,对暴雨或融雪形成的洪水过程进行预报。河道洪水预报是根据描述天然河道洪水波运动原理的圣维南方程,加以简化求解,或建立经验相关,预报下游河道的水情。沿海地区的潮位预报是根据气象学、天文学、海洋学、海流动力学理论,分析建立经验方程或模型预报最高潮位。水库洪水预报常结合调度,采用基于水量平衡的水库调洪演算方法。骤发性洪水预报常采用气象和水文相结合的方法建立预报方案,并用于估算流量(水位)。
我国洪水预报现状与展望 洪水预报作为全国水文工作的一个重要组成部分,在过去的几十年里,发展迅速,积累了丰富的宝贵经验。特别是随着计算机技术、网络技术在水文预报里的推广应用以及水文模拟技术的提高,使我国水文预报技术有了新的进展。我国在全国实行部、流域、省三级会商制度,实时作业预报中坚持多种方法、综合分析、合理选用的原则。目前,全国有1134处水文站发布洪水预报,预报精度在湿润地区能达到80%以上,而在干旱半干旱地区精度有所降低,预报的预见期一般为12小时到3天。通常采用的洪水预报方法包括经验预报方案和数学预报模型。经验预报方案是我国洪水预报的一个重要基础,是多年来水文工作者总结出来的行之有效的预报方法。全国已建立七大江河干支流主要控制站、全国防洪重点地区、重点水库和蓄滞洪区600多个断面的洪水预报方案。由于流域内水利工程建设及其他人类活动的影响,以及水文下垫面条件的变化和水文资料系列的延长,特别是上世纪90年代以来发生多次大洪水,资料的代表性也可能发生变化,洪水预报方案需要不断调整、补充和完善,以提高其预报精度和可靠性。数学预报模型包括降雨径流概念性集总式水文模型(如新安江模型)、河道演算水文学和水力学模型(如马斯京根河道演算法、动力波洪水演进模型)和根据流域特点研制的模型(如河北雨洪模型)。 现在已进入信息多元化的高科技时代,洪水预报方法研究应致力于用观测资料来替换过去模型中的概念性经验处理方法。可以预示,随着地理信息系统技术、测雨雷达和卫星云图技术应用能力的大幅度提高以及数值方法和水文学理论的不断进步,洪水预报将步入基于下垫面地理信息的分布式流域水文模拟、水文学与水力学相结合的洪水预报阶段。
参考书目
水利部水利信息中心主编,水文情报预报规范(SL250-2000),中国水利电力出版社,2000。
韩承荣,暴雨洪水预报,中国水利百科全书/第1卷/58页/1990.12/水利电力出版社。
(刘志雨)