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洪水预测准确率不断提高

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:洪水预报是在一次暴雨发生过程中,根据已经掌握的水文、气象资料,预报河流某一断面在未来一定时期内将要出现的流量和水位过程。早期的洪水预报因缺乏必要的手段和资料,主要是对观测经验的总结。在手工翻译水情电报时期,洪水预报中的各种计算和校正调整等都是由人工完成的。事实上,越来越准确的洪水预报确实在历年的防汛工作中发挥着重要作用。结果洪峰如期而至,准确无误的预报避免了重大损失。

洪水预测准确率不断提高

洪水预报是在一次暴雨发生过程中,根据已经掌握的水文、气象资料,预报河流某一断面在未来一定时期内将要出现的流量和水位过程。

早期的洪水预报因缺乏必要的手段和资料,主要是对观测经验的总结。例如,孟子对中原地区水情的描述是:“七八月之间雨集,沟浍皆盈。其涸也,可立而待也。”《宋史·河渠志》中记载:“自立春之后,东风解冻,河边人候水。初至凡一寸,则夏秋当至一尺,颇为信验,故谓之信水。”《治水筌蹄》中记述黄河洪水的变化规律是:“凡黄水消长,必有先几(最初细微的征兆)。如水先泡,则方盛;泡先水,则将衰。”

我国自20世纪50年代以来开始正式发布洪水预报,主要方法是根据以往的降雨和洪水规律,结合当时上游已经出现的水文情况和已降落到地面的雨量,采用流域和河道内的流体力学和水量平衡原理,借助土壤、地貌、河网的特征进行产流和汇流演算,计算出下游断面的水位、流量过程(包括洪峰、总量)。为此,必须开发出与实际情况贴切的洪水预报模型,再根据实测信息(最新信息)对预报模型的结构、参数、变量、向量和预报结果等进行校正,使其更符合客观实际,预报的精确度更高。正是基于前述水文情报的不断积累和搜集技术的不断进步,华东水利学院(现为海河大学)在蓄满产流模型的基础上提出了新安江模型,在南方湿润地区得到广泛应用,效果很好,并被欧美一些国家采用。

在手工翻译水情电报时期,洪水预报中的各种计算和校正调整等都是由人工完成的。在进行较大流域的洪水预报时,完成这个过程往往需要4~5小时的时间,甚至更长,而且,误差也不小。自计算机取代手工译水情电报,特别是使用水情自动测报系统以来,科研人员把水情自动测报系统与计算机洪水预报模型软件相结合,又开发出水文自动测报系统。这套系统的特点是,有一个强大的或独立数据库管理系统支持,有一个为提供监视和预报成果分析用的形象、直观的雨水情信息时空分析显示器,有一个现代流域水文模型和传统预报方案相结合的核心,有一个为进一步提高预报精度的实时校正功能,有一个在预见期内根据不同降雨的时空分布,模拟计算可能发生洪水的十分实用的软件支持;用两套以上方案或模型投入水文作业预报,应有多种分析途径提高预报成果的质量和精度,起到了相互备份、相互印证的作用,为提高洪水预报成果质量的提供了有力的保证。(www.xing528.com)

事实上,越来越准确的洪水预报确实在历年的防汛工作中发挥着重要作用。仅据安徽、浙江、江西、湖北、湖南、贵州、山东、河北、甘肃和新疆10个省(自治区)的不完全统计,在1996年大水灾中,由于水情传递及时、水文预报准确,减少的直接经济损失达223亿元;如按世界气象组织的计算方法,1996年我国水文情报预报的减灾效益约为480亿元(陈德坤,1997)。

水情自动测报系统的作用更是突出。在1996年7月上旬,湖北省沮漳河流域上游普降暴雨,水情自动测报系统提前12小时发出最大流量为180m3/s和最高水位为49.7m的洪水预报,当地防汛指挥部据此作出了流域内漳河水库闸门的合理调度方案和沿河堤岸上劳力决策指挥。结果洪峰如期而至,准确无误的预报避免了重大损失。1997年夏季,云南省鲁布格水电站的水情自动测报系统提前十几小时作出有记录以来的最大洪水预报,洪峰流量为0.33万m3/s。当地据此采取了一切可能的防护措施,结果0.32万m3/s的洪峰流量准时到来,没有造成重大损失。1998年6月下旬,福建省水口水电站的水情自动测报系统提前15小时作出流量为3.68万m3/s的历史次大洪水预报,当地防汛指挥部门据此做出提前泄洪、沿江搬迁的防汛抗洪调度指挥,结果实测入库流量为3.70万m3/s,大批良田被淹,交通中断,但水电厂安然无事;沿江居民由于洪灾前有了准备,而避免了重大的生命财产损失。在1998年的另一次洪水中,陕西省石泉水电厂的水情自动测报系统提前十几小时预报该地区将发生流量为1.44万m3/s的有记录以来的第三大洪峰,结果洪峰准时到来,实测洪峰流量为1.42万m3/s,由于提前采取了防洪措施,避免了重大损失(鲍良钝、姚永熙,2000)。

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