印製電路板部件

[拼音]：hongshui yubao

[英文]：flood forecasting

根據前期和現時的水文、氣象等資訊，揭示和預測洪水的發生及其變化過程的應用科學技術。它是防洪非工程措施的重要內容之一，直接為防汛搶險、水資源合理利用與保護、水利工程建設和排程運用管理，及工農業的安全生產服務。

沿革

中國早在1027年就將水情分為12類。16世紀70年代在黃河流域已有比較正常的報汛方式。當時在黃河設有驛站，由驛吏乘馬飛速向下遊逐站接力傳報水情。同時，還發現“凡黃水消長必有先兆，如水先泡則方盛，泡先水則將衰”的規律。大意是當黃河大量出現水泡時，表示水勢正在盛漲，若水泡消失，表示水勢趨於衰落，據此來預估黃河洪水的漲落趨勢。1910年奧地利林茨和維也納的省水文局，首次安裝水位自動遙測和洪水警報電話裝置，發展了洪水預報方法。1932年L.R.K.謝爾曼提出單位過程線，1933年R.E.霍頓建立下滲公式，1935年G.T.麥卡錫等人提出馬斯京根法原理，為根據降雨過程計算流量過程和河道洪水演進提供了方法。這些成果至今仍在洪水預報中廣泛應用，且在不斷地深化研究和改進。第二次世界大戰期間，美國H.U.斯韋爾德魯普和W.H.蒙克提出了根據風的要素預報海浪要素的半經驗半理論方法。中國1949年以後，全面規劃佈設了水文站網，制訂了統一的報汛辦法，加強了對洪水的監測工作，洪水預報業務技術得到迅速發展提高。1954年長江、淮河特大洪水，1958年黃河特大洪水和1963年8月海河特大洪水，1981年長江上游、1983年漢江上游特大洪水，都由於洪水預報準確及時，為正確作出防汛決策提供了科學依據。與此同時，中國洪水預報技術在大量實踐經驗基礎上，不論是理論或方法都有創新和發展，並在國際水文學術活動中廣為交流。如對馬斯京根法的物理概念及其使用條件進行了研究論證，發展了多河段連續演算的方法；對經驗單位線的基本假定與客觀實際情況不符所帶來的問題，提出了有效的處理方法；結合中國的自然地理條件，提出了溼潤地區的飽和產流模型和乾旱地區的非飽和產流模型；提出了適合各種不同運用條件下中小型水庫的簡易預報方法；在成因分析的基礎上進行中長期預報方法的研究等。為統一技術標準，嚴格工作程式，提高水文情報預報質量，水利電力部還組織編制了《水文情報預報規範》，於1985年正式頒發實施。

50年代以來，洪水預報技術提高很快。隨著電子計算技術的發展，多學科的互相滲透和綜合研究，不僅對水文現象的物理機制給予較充分的揭示，加強了經驗性預報方法的理論基礎，而且大大加速了資訊的傳遞與處理，並使以往用人工無法實現的分析計算，能用電子計算機快速完成，同時還提出了一些新方法。60年代以後迅速發展的各種流域水文模型（包括中國的新安江模型、美國的薩克拉門託模型、日本的水箱模型等），日益得到廣泛應用，並在不斷研究改進和完善。又如採用卡爾曼濾波遞推估算水文系統狀態；用系統識別建立誤差模型和引數估計作補充描述；或用人機對話進行實時跟蹤校正，把衛星遙感技術和測雨雷達與水文預報模型結合應用，以提高洪水預報精度。此外，歐美不少國家正在發展多種實時聯機洪水預報系統。如美國國家氣象局建立了全國的河流預報系統，蘇聯國家水文氣象及自然環境監督委員會，建立了全國實時水資料接收和預報系統。它們的特點是：功能齊全，適應性強，自動化程度高，通用性好，運算速度快。中國水利部水文水利排程中心初步形成了一個包括 6個子系統的適合於不同流域、不同地區的預報系統，進一步提高了洪水預報的預見性和準確性。

分類

洪水預報按預見期的長短，可分為短、中、長期預報。通常把預見期在2d（天）以內的稱為短期預報;預見期在3～10d以內的稱為中期預報；預見期在10d以上一年以內的稱為長期預報。對徑流預報而言，預見期超過流域最大匯流時間即作為中長期預報。按洪水成因要素可分為暴雨洪水預報、融雪洪水預報、冰凌洪水預報、海岸洪水預報等。預報專案則包括洪峰水位（流量）、洪峰出現時間、洪水漲落過程(或洪水總量)。世界上絕大多數河流的洪水是暴雨產生的，並造成災害，故暴雨洪水預報是洪水預報的一個主要課題。它包括①產流量預報，即預報流域內一次暴雨將產生多少洪水徑流量。

（2）匯流預報，即預報產流後，徑流如何彙集河道再進行洪水演進，得出河道各代表斷面的洪水過程。

方法

大氣環流、海洋潮汐、各種地球物理因子和下墊面產流匯流條件，對洪水形成及演變都可發生影響，情況十分複雜，故短期洪水預報方法多系基於一定物理成因分析基礎上的經驗方法。至於中長期預報，則更與天氣氣候、氣象預報緊密關聯。而影響長期天氣過程變化的因子尤為複雜，故其預報方法尚處於研究探索階段。

暴雨洪水預報

目前常用基於一定理論基礎的經驗性預報方法。如產流量預報中的降雨徑流相關圖是在分析暴雨徑流形成機制基礎上，利用統計相關的一種圖解分析法；匯流預報則是應用匯流理論為基礎的匯流曲線，用單位線法或瞬時單位線等法對洪水匯流過程進行預報；河道相應水位預報和河道洪水演算是根據河道洪水波自上游向下遊傳播的運動原理，分析洪水波在傳播過程中的變化規律及其引起的漲落變化尋求其經驗統計關係，或者對某些條件加以簡化求解等。近年來實時聯機降雨徑流預報系統的建立和發展，電子計算機的應用，以及暴雨洪水產流和匯流理論研究的進展，不僅從資訊的獲得、資料的處理到預報的釋出，費時很短（一般只需幾分鐘），而且既能爭取到最大有效預見期，又具有實時追蹤修正預報的功能，從而提高了暴雨洪水預報的準確度。

融雪洪水預報

主要根據熱力學原理，在分析大氣與雪層的熱量交換以及雪層與水體內部的熱量交換基礎上，並考慮雪層特性(如雪的密度、導熱性、透熱性、反射率、雪層結構等)，以及下墊面情況（如凍土影響、產水面積等），選定有關氣象、水文等因子建立經驗公式或相關圖預報融雪出水量、融雪徑流總量、融雪洪峰流量及其出現時間等。80年代以來，概念性模型也得到廣泛應用。

冰凌洪水預報

可分為以熱量平衡原理為基礎的分析計演算法和應用冰情、水文、氣象觀測資料為主的經驗統計法兩大類，以經驗統計法較為簡便。它選用有關氣象、水文、動力、河道特徵等因子建立經驗公式或相關圖，預報冰流量、冰塞或冰壩壅水高度、解凍最高水位及其出現時間等。目前冰凌洪水預報尚缺乏完善的理論和可靠的預報方法。除要加強冰情監測和深入研究冰的生消過程物理機制外，還需要提高氣象預報的可靠性，加強熱量平衡計演算法的研究和建立冰情預報模型。

風暴潮預報

一般先用調和分析法、最小二乘法和月齡法等計算出天文潮正常水位，然後進行風暴潮的增水預報。常用的預報方法有兩種。

（1）經驗統計法：即根據歷史資料建立經驗公式或預報模擬圖。如建立風、氣壓和給定地點風暴潮位之間的經驗關係進行預報。

（2）動力數值計演算法：即應用動力學原理，求解運動方程、連續方程，或建立各類動力模型作過程預報。這種方法理論基礎比較嚴密，並可直接應用電子計算機。因此，國內外都在進一步研究發展中。（見海岸洪水預報）

水文氣象法預報

為了增長洪水預報的預見期，有時採用水文氣象法作預報。即從分析形成各類洪水的天氣氣候要素及前期大氣環流形勢和有關因素入手，預報出暴雨、氣溫、颱風、氣旋等的演變發展，再據以預報洪水的變化。這種方法在很大程度上取決於氣象預報的精度。因此，要密切注視預見期內及其前後的天氣氣候變化，及時進行修正預報，對水庫排程運用及研究防洪措施決策能起到一定的參考作用。

參考書目

中國長江流域規劃辦公室主編:《水文預報方法》，第2版，水利電力出版社，北京，1982。