摘要:文章簡要介紹了水文預報的社會、經濟、生態(tài)環(huán)境效益,以及水文預報的主要方法、途徑,并分析了水文預報在水庫工作中的應用,同時還探討了水文預報的發(fā)展與挑戰(zhàn),以供參考! 

關鍵詞:水文  水文預報    水庫   

水文工作是保障國民經濟建設和社會發(fā)展的一項重要的基礎工作,而水文預報則是水文工作的一部分,是預見未來水情變化的一項科學情報工作。它不僅為防汛抗旱、水資源管理等水利工作提供決策依據(jù),關系到國民經濟的持續(xù)發(fā)展和社會穩(wěn)定。   

一、水文情報預報的效益分析   

(一)社會效益   
水文情報預報的社會效益是很重要的。實時的洪水和冰凌、風暴潮、水污染等預報,對避免人員傷亡、影響人民身體健康和保障社會穩(wěn)定及國家安全起著重要的作用,這是無法用經濟來衡量的。   
(二)經濟效益   
水文情報預報的經濟效益分為防災減災效益和興利效益。水文情報預報的防災減災效益是綜合措施(工程和非工程)效益的一部分,分解較困難。因此,對水文情報預報的經濟效益的分析,必須進行的社會調查。事實證明,往往一次大洪水的正確預報,可以取得顯著的經濟效益。   
(三)生態(tài)環(huán)境效益   
與社會效益一樣,生態(tài)環(huán)境效益也是無法以經濟來衡量的,但不同的是,不論發(fā)生洪澇災害與否,正確的水文情報預報都能產生顯著的社會效益,而生態(tài)環(huán)境則只是在實時發(fā)布了正確水文情報預報,從而避免或降低洪澇災害、水污染危害以及其他災害程度的情況下才會產生。因此,水文情報預報的生態(tài)環(huán)境效益是巨大的,但無法用經濟來衡量。   

二、水文預報的主要方法與途徑   

水文預報是根據(jù)前期和現(xiàn)實的水文、氣象等信息。對未來一定時段內水文情勢做出定性或定量預報。水文預報涉及所有的水文要素預報,包括洪水預報、徑流預報、墑情預報、地下水位預報、冰情預報、風暴潮預報、水質預報等。水文預報的方法主要有天氣學方法、天文地球物理因素方法及統(tǒng)計學方法。   
(一)天氣學方法   
徑流的變化主要取決于降水,而降水又是由一定的大氣環(huán)流形勢與天氣過程決定的。天氣學方法就是基于這一成因概念,根據(jù)前期大氣環(huán)流特征及表示這些特征的各種高空氣象要素,直接與后期的水文要素建立起定量的關系,并按此關系進行預報的一種方法。   
(二)天文地球物理因素方法   
海溫特征、火山爆發(fā)、臭氧的多少及太陽活動規(guī)律等,對大氣運動與水文過程都有一定的影響。分析這些因素與水文過程的對應關系后,就可以對后期水文要素可能發(fā)生的變化情況作出預測。   
(三)統(tǒng)計學方法   
該方法是應用數(shù)理統(tǒng)計方法從大量歷史資料中去尋找分析水文要素變化的統(tǒng)計規(guī)律,以及與其他因素的關系,然后應用這些規(guī)律來進行預報。該方法又可分為單要素法和多要素綜合法。單要素法是通過分析預報對象自身隨時間變化的規(guī)律作為預報的依據(jù),如歷史演變法、時間序列分析法等;多要素綜合法是從分析影響預報對象的因子中挑選出一批預報因子,建立其統(tǒng)計規(guī)律來作為預報的依據(jù),如多元線性回歸分析法等。   

三、水文預報在水庫工作中的應用   

水文預報是預見未來水情變化的一項科學情報工作,它是防汛和抗旱斗爭的耳目。因此中小型水庫開展水文預報工作,不僅是水庫進行科學管理,搞好水庫調度運用的重要依據(jù),而且對確保水庫和下游安全,充分發(fā)揮工程效益,戰(zhàn)勝洪澇災害也起著重要作用。中小型水庫有了比較準確可靠的水文預報,才能在防汛抗旱斗爭和管理運用中做到胸中有數(shù),取得主動權。在洪水到來之前,水庫就可先騰出部分庫容,迎接洪水,這樣既能保證水庫安全,又使水庫有足夠的蓄水供興利之用,從而解決防洪與興利的矛盾。   
水庫水文預報的主要內容包括:入庫洪水總量,洪峰流量和洪水過程預報,水庫最高水位,最大出庫流量及其出現(xiàn)時間的預報,抗洪能力的計算以及水庫控制運用和灌溉,發(fā)電能力的計算等。要解決這些預報問題,除必須具備本水庫的流域面積,水位庫容曲線和水位泄量曲線等其本資料外,還應根據(jù)本水庫或鄰近水文站的水文資料分析成果,編制出本水庫的水文預報圖表。其中包括降雨徑流關系,入庫流量進程的預報圖表,水庫調洪演算和抗洪能力計算圖表,水庫灌溉、發(fā)電能力計算圖表等。   
(一)基本資料的搜集   
水庫基本資料是編制水庫水文預報方案,開展水文預報的重要基礎資料,也是搞好水庫調度運用,進行科學管理的基本依據(jù)。水庫的流域面積(亦稱集水面積)、水位―庫容關系、水位一泄量關系、水庫工程特性指標、工程效益以及下游河道行洪能力等基本資料是否正確可靠,直接關系到水文預報方案和預報調度的成果質量。如果水庫基本資料存在問題甚至錯誤,水文預報成果就會產生較大的誤差,給防洪和興利造成嚴重損失。因此,全面搜集和認真審查基礎資料,是進行水庫水文預報的重要前提。   
(二)基本資料的審查   
(1)流域面積的審查。水庫流域面積是編制水文預報方案和進行水文預報的基本依據(jù),必須準確可靠。對已建成的水庫,應審查原流域面積的量算依據(jù)和方法是否符合要求,如有問題,應重新量算。應盡可能應用比例尺大于1/50000的地形圖,繪出較準確的流域分水線。流域面積必須用符合精度要求的求積儀進行量算。   
(2)水位庫容關系的審查。   
水位庫容關系是水庫最重要的基本資料。但是有些中小型水庫的水位―庫容關系有幾套成果而又不統(tǒng)一,有些水庫水位―庫容關系不合理,有些水庫在建成后已運用多年,水位―庫容關系發(fā)生了較大變化。這就需要進行認真審查,求得符合實際的水位―庫容關系。尚未推求水位一庫容關系的水庫應予補作,已有的應進行審查。   
(3)水位一泄量曲線的審查.  
泄流建筑物工程標準的核實,在編制水文預報方案時,首先必須對水庫泄流建筑物的工程標準、設計型式、尺寸、高程以及產生的流態(tài)等考證清楚。應用水力學公式推算水位一泄量曲線,水庫放水流量或泄洪流量的大小,都隨著水庫水位的高低和堰閘開啟情況而定,可按水力學公式做出堰閘泄量關系表或曲線圖。
  
四、水文預報的發(fā)展與挑戰(zhàn)
  

水文工作是經濟建設和社會發(fā)展的重要基礎工作,新中國成立以來,黨和政府領導中國人民進行了大規(guī)模的水利建設,在廣大水文職工的努力下,水文預報工作得到了不斷發(fā)展內,取得了巨大的成就,為社會主義建設作出了巨大技術和管理模式,積累了豐富的經驗。   
然而,隨著經濟社會的發(fā)展和人口的增加,水文預報工作遇到了一些新的問題。首先,是防洪工程的綜合治理,使水文要素產生了新的變化。水文測站要了解掌握流域內工程情況的變化,摸索河道行洪規(guī)律,采取相應的預報對策;管理部門的有關科室要開展資料分析和研究工作,如水位流量關系的變化、水位流量單值化的分析、測流方式的精簡分析、各種測流系數(shù)的試驗等。其次是新技術的應用,對水文工作者提出了新的要求。遙測系統(tǒng)、微機測流系統(tǒng)、固態(tài)存儲、超聲波水位計、計算機網絡等先進技術的應用,對每一個水文人來說都是一種新的挑戰(zhàn),只有不斷學習新的知識、掌握新的技能,才能始終與社會發(fā)展同步。再者是人類活動的影響,改變了水文預報固有的工作模式?缌饔蛘{水、河道引水的不確定性、灘地開發(fā)、農業(yè)種植結構的調整、國家治水方略的調整、水文斷面大部分時間河干等,都對水文預報工作帶來了新的課題。應走出原有固守斷面的工作模式,加大水文巡測和水文調查的力度,尤其應加強渠道測流、水量巡測和引水口門的控制。同時,要重視小流量的預報。在枯季小流量預報中,由于河道串溝多、垂線水深偏大、水位觀測代表性不高、流速儀相對位置誤差較大、測流垂線布設不足等原因,導致枯水期實測水量產生較大誤差。因此,要強調枯季測流減少測次不能降低精度,選擇合理斷面而不能應付差事。簡而言之,水文科技與國際先進水平相比,還有相當差距,水文預報工作急需繼續(xù)發(fā)展,以滿足各方面的需求。      

參考文獻:   
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