浅析陕西省中小河流预警预报系统在洪水预报的应用
中小河流山洪预警预报系统开发设计及应用
库,造成河道或水库堵塞淤积,进而提高其防洪能力,延长使用寿命。
4.3有利于江河泄洪能力的加强植被被大肆破坏后,土壤很容易快速流失,大量的泥沙被冲入河道,淤积于河底,抬高河床,降低泄洪能力,最终使得洪涝灾害泛滥。
而水土保持则可以防止水土流失,加强河道与水库的泄洪能力。
同时还可以防止山体滑坡或泥石流。
4.4有利于改善水体的质量水土保持措施除了工程方面的措施,同时还有大面积的植被种植。
通过种植植被,可使快速恢复生态环境。
植被不仅能够吸收温室气体,还能吸收降解土壤中的部分有害物质,防止这些物质流入河流,进而改善水资源生态环境。
5结语综上所述,水利的可持续发展将直接影响着我省经济社会的发展,而水土保持是实现水利可持续发展的有效途径,因此积极做好水土保持工作,有利于保持地表土壤,防止泥沙流入河道造成堵塞;有利于增强堤坝和水库等的抗洪能力;有利于改善水资源环境;有利于增加水库的养护,延长使用寿命。
水土保持是国家发展的生命线,是环境整治、水源治理的根本,是全省社会发展的基础。
把水土保持与生态环境保护作为重要基础工程抓,这不仅关系着省内农业的发展、人民的富裕、城乡的繁荣,而且关系到全社会经济的长期持续发展,关系到人民大众的生产生活,关系到千秋万代子孙的幸福安康,坚持水利可持续发展战略,是保护中华民族生生不息源远流长的伟大工作,是中华民族发展史上的伟大壮举,也是世界文明的伟大贡献。
因此,在以后的社会发展中,要不断的完善水土保持,保证水利的可持续发展,实现全省经济和社会的可持续发展。
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中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用
第49卷第1期2021年1月河海大学学报(自然科学版)Journal of Hohai University(Natural Sciences)Vol.49No.1Jan.2021DOI :10.3876/j.issn.10001980.2021.01.001 基金项目:国家重点研发计划(2018YFC1508100,2018YFC1508103)作者简介:刘志雨(1968 ),男,教授,博士,主要从事水文预报与流域水文模型研究㊂E⁃mail:liuzymwr@引用本文:刘志雨,刘玉环,孔祥意.中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用[J].河海大学学报(自然科学版),2021,49(1):1⁃6.LIU Zhiyu,LIU Yuhuan,KONG Xiangyi.Problems,strategies and key technology research of flood forecasting and early warning for small and medium⁃sized rivers[J].Journal of Hohai University(Natural Sciences),2021,49(1):1⁃6.中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用刘志雨1,2,刘玉环1,孔祥意1(1.河海大学水文水资源学院,江苏南京 210098;2.水利部信息中心(水利部水文水资源监测预报中心),北京 100053)摘要:介绍了我国中小河流及洪水灾害基本情况,简要分析了中小河流洪水防御重点难点及亟需解决的科学技术问题,提出了中小河流洪水预报预警的对策与措施,并对未来影响预报㊁风险预警㊁网格精细化风险管理等理念创新实践提出了展望:将实现由水文要素预报向洪水影响预报转变,由基于防洪阈值的预警向洪水风险预警拓展,由 预测应对”应急处置向网格精细化风险管理转变,由监测数据提供向信息产品服务延伸,水文现代化发展水平不断提升㊂关键词:中小河流;洪水灾害;洪水预报;风险预警;预报技术;技术应用中图分类号:P338 文献标志码:A 文章编号:10001980(2021)01000106Problems ,strategies and key technology research of flood forecasting and early warning for small and medium⁃sized riversLIU Zhiyu 1,2,LIU Yuhuan 1,KONG Xiangyi 1(1.College of Hydrology and Water Resources ,Hohai University ,Nanjing 210098,China ;rmation Center (Hydrology Monitor and Forecast Center ),Ministry of Water Resources of China ,Beijing 100053,China )Abstract :This study introduces the basic situation of China’s small and medium⁃sized rivers and flood disasters,and then key difficulties as well as urgent scientific and technological problems in the flood prevention of small and medium⁃sized rivers were analyzed.Thereafter,the study puts forward the strategy and measures for the flood forecasting and early warning of small and medium⁃sized rivers.Besides,prospects for the future forecasting,risk early warning,and refined risk management concepts and practices are also proposed.It will realize the change from the hydrological element forecasting to the flood impact forecasting,from the flood threshold⁃based warning to the flood risk warning,from the "prediction⁃response"emergency disposal to the grid refinement risk management,from the monitoring data provision to the information product service,in which the development level of the hydrological modernization is continuously improved.Key words :small and medium⁃sized rivers;flood disaster;flood forecasting;risk warning;forecasting technique;technology application受季风气候和地理因素的影响,我国洪水灾害频发㊂由于致灾因素多㊁涉及面广㊁损失大,洪水灾害一直以来是我国各类自然灾害防御中的重中之重,这也促进我国洪涝灾害防御治理水平不断提高㊂自1949年中华人民共和国成立以来,我国先后开展了淮河㊁黄河㊁长江等大江大河的治理与防洪减灾工作,取得了巨大成就,显著提高了防御洪水灾害的能力[1]㊂近年来,中小河流洪灾频繁发生,已经成为我国洪涝灾害损失的主体与防灾减灾体系中的薄弱环节[2⁃4]㊂中小河流洪水防控与应急管理要求实现准确预报㊁及时预警㊁科学调度和有效处置㊂目前,我国中小河流局地突发性强降雨的预测预报能力不强,短历时洪水预报预警整体水平不高,防洪工程调度困难,应急处置技术体系薄弱,难以满足洪水防控和应急管理的需求㊂不同水文气象分区产汇流条件差异大㊁人类活动导致下河海大学学报(自然科学版)第49卷垫面变化剧烈㊁实时监测信息不足,是中小河流预报精度低㊁调度处置难的主要原因[5⁃7]㊂目前,国内外常用的中小河流预报预警方法有两种,一为基于分布式水文模型的山洪预报预警,如意大利的TOPKAPI 模型[8⁃9]㊁美国的分布式水文模型山洪预报系统(HEC⁃HMS)[10];二为基于动态临界雨量的山洪指导,如刘志雨等[11]基于前期影响雨量指数(API)提出的动态临界雨量法以及美国水文研究中心研制的FFG 系统[12]㊂此外,对具有一定水文系列资料的小流域常采用经验方法,如,根据历史上本地区区内中㊁小流域特大暴雨条件下的流域面积量峰关系的整理与应用,或依据本流域观测资料建立降雨总量与洪峰相关的预报预警方案[13]㊂随着精细化模拟㊁信息技术㊁人工智能等技术快速发展,开展中小河流高时空分辨率降雨估算与预报㊁洪水精细与智能实用预报㊁风险分析与应急处置等研究和应用为洪水防控与应急管理提供了新途径㊂本文介绍我国中小河流洪涝灾害基本情况,分析中小河流洪水防御中的重点难点及亟须解决的科学技术问题,针对防汛薄弱环节和短板,提出了中小河流洪水预报预警的对策与措施,总结了国家重点研发计划项目 中小河流洪水防控与应急管理关键技术研究与示范”成果在2020年我国洪水防御中的示范应用,展望了今后洪水影响预报㊁风险预警㊁网格精细化风险管理等理念创新实践,以期为全国中小河流洪水预报预警业务的开展提供参考㊂图1 2000年以来我国中小河流历年洪涝灾害损失Fig.1 Loss map of small and medium⁃sized river flood disasters over the years since 2000in China1 我国中小河流洪水灾害基本情况我国中小河流众多,根据第一次全国水利普查成果,全国流域面积在50km 2以上的河流共45203条,覆盖了85%的城镇及广大农村地区,其中流域面积3000km 2以上的主要河流有719条,200~3000km 2的中小河流9956条㊂中小河流流域面积小,流域内一般建有水库㊁塘坝等水利工程,洪水主要由局地短时强降雨引发,暴雨洪水突发性强,洪水陡涨陡落,属于突发性洪水㊂近年来,我国中小河流洪涝灾害频繁发生,已成为洪涝灾害损失的主体[5]㊂据统计,一般年份中小河流洪涝灾害损失约占全国洪涝灾害的70%,导致的伤亡人数约占80%(图1),集中反映出中小河流是我国防灾减灾体系的薄弱环节㊂近年来极端天气事件增加,人类活动影响加剧,局地强降水造成中小流域突发性洪水频发重发㊂2020年,太湖㊁长江㊁淮河㊁松花江先后发生流域性洪水,多地多条中小河流发生超历史洪水㊂保障中小河流防洪安全,是我国防洪体系建设中突出重要且又艰巨的任务㊂党中央㊁国务院高度重视中小河流治理,2010年起,国家先后启动了全国山洪灾害防治县级非工程措施㊁全国中小河流水文监测系统建设项目,旨在提高我国山洪灾害和中小河流洪水灾害防御能力㊂但是,由于中小河流分布较广㊁治理覆盖面较小㊁防洪基础设施薄弱㊁中小型水库泄洪能力有限等,中小河流防洪治理瓶颈难以在短期内突破,亟须加强水文监测预报预警等非工程措施建设[14]㊂2 中小河流洪水预报预警的难点与对策2.1 中小河流洪水预报预警的业务现状经过多年建设,我国中小河流水文监测体系已初步建立,中小河流洪水预报预警也进入起步阶段,但与新时代防灾减灾需求仍有较大差距㊂a.小河流水文监测体系初步建立㊂2011年,启动实施中小河流水文监测系统项目,5186条流域面积200~3000km 2有防洪任务的重点中小河流水文监测覆盖率由28%提高到100%㊂雨量站㊁水位站基本实现自动在线监测㊁实时传输和自动测报,但水文站流量测验大部分仍采用传统方式㊂依托水文信息中心站,实现中小河流雨水情信息30min 内到达各级水文信息中心,各地信息畅通率超过95%㊂b.中小河流洪水预报预警业务初步开展㊂受中小河流流域特性和水文测报手段所限,目前中小河流洪水预报预见期和精度很难满足防汛要求,以洪水预警为主㊂在中小河流洪水预报方面,通过中小河流水文监23第1期刘志雨,等 中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用测系统项目建设,5800多条中小河流建设了洪水预报预警软件,提高了水文断面洪水作业预报计算机化水平,初步建立了省㊁市㊁县三级中小河流洪水预报体系,开展了200km2以上有重点防洪任务的中小河流洪水预报业务工作㊂在中小河流洪水预警方面,组织各级水文部门开展中小河流洪水预警指标研究,广东㊁广西㊁湖南等省(区)开展了中小河流的洪水预警社会化发布工作㊂c.中小河流降雨预报精度不高,难以满足洪水预报需求㊂中小河流洪水预报需要分水系㊁分时段㊁高时空分辨率㊁定量化面雨量预报产品,目前气象部门共享的降水预报产品主要针对公共服务,对洪水预报的流域水系特性考虑不足㊁耦合性不强㊂目前,强降雨预报主要依据数值天气预报,降雨过程㊁影响的范围和时间的把握相对较好,但暴雨中心的落区㊁量级以及影响的准确时段的预报难度还较大;气象部门共享的数值降水预报存在时空分辨率不高(逐6h㊁5km×5km)㊁准确率低(24h暴雨预报准确率为20%左右)㊁气象水文等多源信息融合不够等问题[15]㊂d.中小河流洪水预报预警方案不成熟,工作难度大㊂多数中小河流测站设立时间较短,缺乏足够长的暴雨洪水资料进行参数率定,基于有限雨水情资料构建的预报方案难以全面反映洪水运动规律,方案精度不高㊂中小河流点多面广,集水面积小,产汇流时间短,洪水陡涨陡落,洪水防御对预报精度及时效性要求较高㊂目前,缺乏面向洪水防御的水利降雨数值预报模式,现有的降雨预报时空分辨率和精度难以满足中小河流洪水预报需求,传统的洪水预报方法不能适应资料短缺地区的洪水预报需要,预报难度大㊂中小河流洪水预警指标体系不健全,工作责任体系不完善㊂目前,多数中小河流缺乏警戒水位㊁保证水位等防洪特征值,预警对象及范围不明确,责任体系尚未建立㊂2.2 中小河流洪水预报预警的技术难点中小河流洪水防御包括监测预报㊁风险预警㊁防洪调度㊁应急处置等关键环节㊂监测预报的重点在北方地区㊁水文资料短缺地区,难点在提高预报精度㊁延长预见期㊂风险预警要点在预警时效性,难点在快速有效预警㊂防洪调度的重点在智能高效调度,难点在联合优化调度㊂应急处置的重点是精准有效处置,难点在网格精细化风险管理㊂我国中小河流洪水预报主要有以下几方面的技术难点[16]:a.洪水预报制作时间难以把握㊂中小河流洪水常常发生在夜间,传统洪水预报以人工制作为主,难以适应工作要求,宜采用基于水文模型的自动预报预警为主㊂b.洪水预报方案精度不高㊂由于中小河流大多位于水文监测资料短缺的山丘区,传统基于历时场次洪水的经验预报方法,或基于连续水文资料的流域水文预报模型难以有效应用,亟待研究应用分布式水文物理模型㊂干旱半干旱区超渗产流理论和预报模型存在不足,中小河流洪水预报精度不高,需要加强下垫面变化下产汇流响应机理㊁产汇流过程空间相似规律与参数推衍方法的研究[6,17]㊂c.洪水预报预见期短㊂中小河流洪水历时通常在2~12h,传统基于2~6h报汛时段的预报方法很难对其进行有效的预报,需要缩短报汛时段(10min㊁30min㊁1h)㊂通过应用气象水文预报耦合技术,可以延长洪水预报预见期,需要提升临近(0~2h)㊁短时(2~12h)定量降水预报精度㊂d.洪水预报精度评定无规范可依㊂中小河流洪水因其突发性强㊁汇流时间短,常属突发性洪水㊂现有GB/T22482 2008‘水文情报预报规范“规定,对突发性洪水预报可不作精度评定,但这难以适应当前防汛工作的实际需要㊂2.3 中小河流洪水预报预警的对策与措施在梳理了中小河流水文监测预报预警有关情况现状㊁存在问题的基础上,下一步要大力加强水文监测现代化建设,补齐水文站网,增强监测能力,提升预报预警技术水平,整体推进水文监测预报预警体系全面现代化㊂近年来,随着精细化水文气象预报㊁信息融合㊁大数据分析等技术快速发展,开展中小河流多尺度监测㊁高时空分辨率降水量估算与预报㊁精细化分布式水文预报模型构建㊁降水智能预报与风险预警评估等成为可能,这将逐步提高中小河流洪水预报精准度和洪水防御能力,进一步减少灾害损失㊂a.充实完善水文站网㊂在重点防护区和重要防护目标上游布设水文(位)站;按照满足降水量与径流转化规律分析需要和洪水预报需求,加密布设雨量站,填补中小河流水文监测站网空白㊂b.推进信息监测立体化㊂基于卫星㊁雷达㊁地面雨量站等多源监测资料,利用大数据识别与融合同化技术,开展中小河流洪水灾害实时监测,构建流域致洪全过程监测体系㊂采用地面自动测报㊁空天遥感㊁智能感知㊁物联网㊁卫星传输㊁无线宽带网等先进技术,实现天㊁空㊁地一体化测报,形成了全面感知 一张网”㊂4河海大学学报(自然科学版)第49卷c.发展气象水文耦合预报模型㊂构建高精准㊁高时空分辨率实况与预报雨量场,建立面向中小河流域的无缝隙精细化智能网格降水预报,提高强降水预报精度㊂基于历史降雨和洪水实测资料,结合大数据技术㊁遥感分析㊁原型试验和机理剖析,构建不同水文气象分区和下垫面条件下中小河流洪水分布式水文预报模型[18]㊂d.建设中小河流洪水早期预警系统㊂采用数字流域㊁高性能计算㊁大数据分析㊁分布式水文模型等技术,建设集短临强降雨预报㊁中小河流洪水早期识别㊁洪水影响预报和风险预警[19]㊁高性能计算存储设备于一体的全国中小河流洪水早期预警系统[20]㊂e.开展中小河流预警指标确定工作㊂开展流域下垫面情况调查,摸清防洪对象的基本情况,确定有防洪任务的中小河流河道警戒水位㊁保证水位等防洪特征值,设定中小水库纳雨能力等预警指标,为开展中小河流洪水预警工作提供基础支撑㊂3 中小河流洪水预报预警关键技术的应用2020年汛期,我国发生了1998年以来最严重的汛情,长江㊁淮河㊁太湖㊁松花江等多个流域发生流域性洪水,全国共有26个省份836条河流发生超警以上洪水,超警河流较常年多8成,为1998年以来最多,其中269条超保证水位㊁78条超历史水位,大多为中小河流洪水㊂面对严峻形势,全国水文部门精准测报,密切监视,坚持完善 专班预报㊁联合会商㊁滚动订正”预报预警工作机制,累计发布1184条河流1933个断面作业预报35万站次,发布水情预警1904次㊂在2020年洪水防御过程中,国家重点专项 中小河流洪水防控与应急管理关键技术研究与示范”项目组成员主动作为,推进技术研发,强化科技支撑,服务防汛工作㊂项目研发的短时临近精细化雨量预报场技术㊁精细化网格预报与智能化预报系统㊁网格化精细预报降雨径流水文模型等关键技术[21]在我国南北方4个中小河流流域中得到示范应用,并在国家级㊁省级㊁地市级气象水文部门得到推广应用,取得满意效果,为防汛救灾提供了有力的技术支撑㊂3.1 短时临近精细化雨量预报场技术该技术基于多源信息融合的雨量实况场㊁雷达智能外推和GRAPES⁃3km模式,通过最优融合技术构建逐分钟级精细化网格降水实况,并利用多尺度光流法技术进行分钟级临近降水预报,提供未来2h逐10min 全国精细化降水预报㊂利用气象水文耦合技术,将降雨数值预报结果和洪水预报结果进行耦合,降雨预报精度提高了3%~5%,洪水预报的预见期从过去的1d延长到3d㊂该技术已经于2020年4月正式成为中国气象局精细化降水预报业务体系组成部分,并在汛期前正式落地国家级智能网格降水系统平台并投入业务应用,为突发性精细化降水的临近预报提供技术支撑㊂3.2 网格化精细预报降雨径流水文模型技术该技术针对我国不同水文气象分区和下垫面中小河流产汇流过程的精细模拟需求,提出汇流过程中沿程水流再分配方法,基于 地表带门槛水库”和 地下带门槛水库”,建立了地表水工程与地下水超采双重影响下定量化模拟方法㊂综合考虑华北地区下垫面变化影响以及西北地区超渗产流的水文模型,研发的栅格新安江海河模型㊁栅格蓄超动态组合模型和栅格蓄超动态组合拦蓄模型,实现了对流域超渗产流和蓄满产流的时空过程甄别和对地表水利工程拦蓄与地下水超采影响的精细刻画,有效提高了半干旱半湿润和人类活动影响较强地区的洪水模拟预报精度㊂采用考虑地表水工程与地下水超采双重影响的模拟方法,实现应用区域任意网格单元的精细预报,在河北清水河流域(位于河北保定,流域面积1650km2)洪量和洪峰模拟合格率均提高25%以上㊂3.3 精细化网格预报与智能化预报技术该技术通过精细化网格预报模型与智能化预报模型的形式集成到中小河流预报预警与智能调度平台中,通过网格化流域预报,能够预报流域内任何一个地点的流量及水位㊂该平台基于微服务的架构支持众多水文预报模型㊁降雨预报模型㊁调度模型以及风险评估模型的集成,基于分布式计算提供精细化网格模型的快速高效计算,以支持实时的水文预报㊂集成了短临降雨预报㊁土壤含水量模型㊁流域初始状态计算模型㊁快速预警模型㊁集合预报㊁智能调度㊁风险评估㊁应急处置等功能,支持洪水预警㊁预报和风险防控,应用于中小流域洪水防控的完整业务流程㊂5第1期刘志雨,等 中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用2020年汛期,中小河流预警与智能调度平台在安徽横江㊁福建九龙江西溪㊁浙江富春江支流分水江㊁江苏南京秦淮河㊁陕西渭河支流陈河等中小河流流域实时预报中得到应用,取得满意效果㊂特别是在示范区横江流域应用,提前8h准确预报2020年 7㊃7”特大洪水,洪峰预报误差小于5%,实现了网格风险的实时评估,保证了当地人员安全转移与应急处置㊂4 结 语受气候变化和人类活动的影响,我国中小河流洪水灾害频发且严重,已引起各级政府和防汛部门的高度重视和社会的广泛关注㊂中小河流洪水预报预警是防洪减灾的重要非工程措施之一,已成为跨气象㊁水利与应急处置领域的主要灾害风险防控科学问题㊂深入践行防灾减灾新理念,要求中小河流洪水防控与应急管理实现准确预报㊁及时预警㊁科学调度和有效处置㊂目前,我国中小河流洪水预报预警的时效性㊁预见期和精度尚不能完全满足新时期洪水防御减灾工作的要求㊂立足我国现有技术条件,以水文监测现代化建设为契机,补齐水文站网,增强监测能力,提高洪水预报预警技术水平,确保中小河流发生洪水时能自动预报㊁实时预警,为保证人民生命财产安全提供技术保障,十分必要且非常迫切㊂展望未来,通过研发中小河流洪水精细化与智能实用预报预警方法,创新风险网格化管理技术,提升洪水防控的实时性㊁精准度和智能化水平,我国中小河流洪水预报预警工作将坚持 大水文”发展理念,顺应大服务发展,实现由水文要素预报向洪水影响预报转变,由基于防洪阈值的预警向洪水风险预警拓展,由 预测应对”应急处置向网格精细化风险管理转变,由监测数据提供向信息产品服务延伸,由防汛抗洪向抗旱服务㊁城市防洪㊁水资源调度等方面拓展,由水利向农业㊁交通㊁旅游等行业延伸,不断推进信息化,提高水文现代化发展水平㊂参考文献:[1]国家防汛抗旱总指挥部办公室,中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所.山洪诱发的泥石流㊁滑坡灾害及防治[M].北京:科学出版社,1994.[2]梁家志,刘志雨.中小河流山洪监测与预警预测技术研究[M].北京:科学出版社,2010.[3]俞彦,张行南,张鹏,等.基于SCS模型和新安江模型的雨量预警指标综合动态阈值对比[J].水资源保护,2020,36(3):28⁃33.(YU Yan,ZHANG Xingnan,ZHANG Peng,et parison of comprehensive dynamic threshold of rainfall warning indicators based on SCS model and Xin’anjiang model[J].Water Resources Protection,2020,36(3):28⁃33.(in Chinese)) 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Yuhuan,LI Zhijia,LIU Zhiyu,et al.Spatial combination model for semi⁃humid and semi⁃arid watersheds[J].Journal of Lake Science, 2020,32(3):826⁃839.(in Chinese))[20]刘志雨,侯爱中.洪水影响预报和风险预警理念与业务实践[J].水文,2020,40(1):1⁃6.(LIU Zhiyu,HOU Aizhong.Concept and practice of impact⁃based flood forecasting and risk⁃based flood warning[J].Journal of China Hydrology,2020,40(1):1⁃6.(in Chinese))[21]李致家,姚成,张珂,等.基于网格的精细化降雨径流水文模型及其在洪水预报中的应用[J].河海大学学报(自然科学版),2017,45(6):471⁃480.(LI Zhijia,YAO Cheng,ZHANG Ke,et al.Research and application of the high⁃resolution rainfall runoff hydrological model in flood forecasting[J].Journal of Hohai University(Natural Sciences),2017,45(6):471⁃480.(in Chinese))(收稿日期:20201122 编辑:彭桃英) ㊃简讯㊃河海大学教授主持的国家重点研发计划课题获绩效评价优秀2021年1月10日,河海大学陈星莺教授主持的国家重点研发计划课题 市场竞争机制下城区用户与电网供需互动机理及模型研究”顺利通过绩效评价,评价为优秀㊂该课题面向电力需求侧驱动建立了基础理论模型㊁攻克了关键技术,为我国电力需求侧市场化改革探索提供了理论支撑,是国家重点研发计划项目 城区用户与电网供需友好互动系统”的理论基础,与其他研究成果打包,形成了以陈星莺教授为第一完成人的项目理论成果,已于2020年12月30日通过了中国电机工程学会组织的 城区用户与电网供需友好互动理论㊁关键技术及应用”科技成果鉴定,科技成果达到国际领先水平㊂(本刊编辑部供稿)。
中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用
中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用【摘要】中小河流洪水预报系统是一个具有较高复杂性的系统，其洪水预报效能也直接影响着我国整体经济的发展以及广大人民的人身安全和财产安全。
为了有效提高中小河流洪水预报的准确性，国家有关部门必须对中小河流洪水预报系统进行全面的分析，并针对系统中的难点与重点，采取一系列有效的措施，对其进行合理的改进和完善。
本文对中小河流洪水预报的难点及解决方案进行简单的分析。
【关键词】中小河流; 洪水预报; 难点; 解决方案1.中小河流洪水预报简析所谓的“洪水预报”，就是依据前期和现时的水文、气象等数据信息，揭示或者预测洪水的发生及其变化过程的一种应用学科技术。
它是防洪非工程措施的重要内容之一，直接为防汛抢险、水资源合理利用与保护、水利工程建设和调度运用管理，以及农业的安全生产提供服务。
2. 中小河流洪水预报工作的难点2.1数据资料和监管测试点较少从目前来看，中小河流的数据资料相对较少，这样就很难为形成完善的洪水预报系统提供具体完善的数据。
同时，因为监管测试点较少，且站网缺乏较高的精密度，导致监管测试点在对雨量进行监测的过程中依旧出现一定的问题，对于暴雨的强度等级和量度把握不准确，洪水预报系统就会存在问题。
2.2雨洪相应的复杂性与作业预报要求的简单性之间不能够达到平衡利用简单的相关图或者是统计模型进行洪水的预报，预报的效果往往取决于预报员的经验，而在技术上很难实现突破，这样推广起来也存在一定的难度。
而将集总模型或者是现有通用的水文模型应用到中小河流洪水预报工作当中，则会缺乏针对性，不能够很好的适应洪水的特征，预报的精度和预见期不能够满足需求，这种不平衡的状态是洪水预报中不可忽视的难点。
2.3 因为暴雨的时空分布存在不均衡的现象中小河流洪水灾害发生在流域内的某个小支流，而不是流域出口的位置时，就很难被测知。
同时因为中小河流的洪水发生时间较短，常规水文六小时的报讯方法不能够对其进行有效的预报，这样将会影响到洪水应急方案的制定，严重的时候将会发生洪水灾害。
中小河流山洪预警预报系统开发设计及应用
收稿 日期 ：０ １ Ｏ — ５ ２ １－ １ １
基 金 项 目 ： 利 部 公 益 性行 业 科 研 专 项 经 费项 目 ｆ０７ １０ ） 水 ２０ ０ ０ １ 作 者 简 介 ： 健 伟 （９ ９ ， 苏启 东 人 ， 士 ， 胡 １７ 一）江 硕 工程 师 ， 要 从事 水 文 情报 预报 工 作 。Ｅ ｍ ｉｊ ｈ ＠ｍ ｒ ｏ． 主 — ａｌｗ ｕ ｗ ． ｖｃ ： ｇ ｎ
供参 考 。
关键 字 ： 小河流 ：山 洪灾害 ； 报预 警 ； 计 ； 用 中 预 设 应
中图分 类号 ：３ ８． Ｐ ３￣ ９
文献 标识码 ：Ａ
文章编 号 ：０ ０ ０ ５ （０ １ ３ ０ １ — ４ １０ — ８ ２２ １） — ０ ８ ０ ０
１ 引 言
我 国 中小 河 流 众 多 ． 大 部 分 中 小 河 流 站 网偏 稀 ， 且
流 山 洪 预 报 预 警 技 术 研 究 还 处 于 初 步 阶段 ， 洪 监 测 预 警 系 统 尚在 试 点 建 设 中 。 介 绍 水 利 部 公 益 性 项 山
目“ 中小 河流 突发 性 洪水监 测与预 警预报 技 术研 究” 开发 的 中小河 流 山洪预 警预报 原 型 系统 ， 包括基 于
第３ 期
胡健伟等 ： 中小 河 流 山洪 预 警 预 报 系统 开 发 设 计 及 应用
１ ９
者 有机 结合 。建设 内容包 括模 型库 、方 案库 、作业 预
报 软件 、预警 监视 和预警 发布 。系统总 体逻辑 结 构采 用 Ｂ ＣＳ三层 结 构 ，即通过 Ｃ Ｓ系统 完 成 中小 河 流突 ／／ ／ 发 性洪水 的 预报功 能 以及预警 监 视 ，通 过 Ｂ Ｓ系统 完 ／ 成 预 警 信 息 的定 制 、查 询 与 发 布 。系 统 的 开 发 遵 循
中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用
中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用发布时间：2021-07-12T06:46:34.121Z 来源：《防护工程》2021年7期作者：富康平王娟妮张婷[导读] 虽然水文数据日益丰富，但中小河流水文资料依旧匮乏，大多数中小水库塘坝没有流量监测资料。
同时，气候变化和人类活动改变了天然汇流规律，对中小河流影响尤为凸显，预报预警的精度和预见期亟待提高。
基于防洪阈值的传统预警对灾害风险的评估与防控能力不足，应急处置研究薄弱。
开展中小水库塘坝的水雨情监测预报，结合多源降水融合与预报进行精细与智能洪水预报，基于影响预报的动态风险分析和应急处置等研究，对提升我国中小河流洪水灾害防控能力、保障人民生命财产安全具有重要意义。
富康平王娟妮张婷宝鸡水文水资源勘测中心陕西宝鸡 721006摘要：虽然水文数据日益丰富，但中小河流水文资料依旧匮乏，大多数中小水库塘坝没有流量监测资料。
同时，气候变化和人类活动改变了天然汇流规律，对中小河流影响尤为凸显，预报预警的精度和预见期亟待提高。
基于防洪阈值的传统预警对灾害风险的评估与防控能力不足，应急处置研究薄弱。
开展中小水库塘坝的水雨情监测预报，结合多源降水融合与预报进行精细与智能洪水预报，基于影响预报的动态风险分析和应急处置等研究，对提升我国中小河流洪水灾害防控能力、保障人民生命财产安全具有重要意义。
关键词:中小河流；洪水灾害；洪水预报；风险预警；预报技术；技术应用引言洪水预报是根据过去和实时气象数据预报洪水演变的洪水采集和移动规律进行的，而洪水预报则实时预测未来洪水将在实际时间发生，即就当前预测方法而言，实际时间是水元素(如污水)实时进入数据库的时间。
常用流域模型具有线性系统，该系统不处于脱机状态，而不同的水元素随着时间的推移而变化。
若要减少水资源随时间推移对模型计算的影响，需要实时更新来实时更正洪水错误。
1洪水预报概述中小河流洪水具有成灾快、突发性强、发布面广、预见期短等特点，这也使其预报效果与大江大河相比，存在明显差距。
水情测报系统在水库防汛中的应用分析
水情测报系统在水库防汛中的应用分析发表时间：2020-05-14T00:42:21.608Z 来源：《建筑细部》2020年第3期作者：李亚芬吴伟丽[导读] 在水库防汛中，水情测报系统发挥了很大作用。
科学技术的进步推动了社会各个领域的不断发展，水库防汛监测是水库管理的重要内容。
陕西省韩城市盘河水库管理处韩城市 715400陕西省韩城市水土保持工作站韩城市 715400摘要：在水库防汛中，水情测报系统发挥了很大作用。
科学技术的进步推动了社会各个领域的不断发展，水库防汛监测是水库管理的重要内容。
基于科学技术的发展，水情测报系统得以在该领域广泛应用。
这不仅促使水库防汛工作进行改革创新，对提高水库管理水平也有重要意义。
该文在对水情测报系统进行大量分析的现实基础上，对水库防汛工作提出一些建议和思考。
关键词：水情测报系统；水库防汛；应用分析引言在我国现阶段，水库的作用不只是用来灌溉农田，同时也可以利用水库进行发电。
因此，水库在人们日常生活与生产过程中发挥着十分重要的作用。
因此，为了进一步充分发挥水库的作用就要从思想上加强对水库防汛工作的重视程度，以此来降低汛灾的发生率，减少汛灾对人们的生命安全造成的危险，并将财产损失降至最低。
在水库管理的整个过程中，水库防汛工作是其最为关键的一部分，合理地应用水情测报系统能够有效的提高水库防汛工作的效率与安全性，同时也可以将汛灾的发生概率降到最低，确保人们生活与生产的安全。
1水情测报系统的介绍水情测报系统是应用一些先进的技术如通讯、遥感和计算机等，对水文、气象等的参数进行及时、迅速的采集和分析处理，运用这种办法来指导防洪、发电和供水等的优化调度，进而促进防洪设备的防洪能力，可以合理的充分的利用水资源，实现水资源的综合利用的自动化系统工程。
水情测报系统通常包括以下几个组成部分：中心站、分中心站、遥测通信网、可选的无线中继站以及各种远程遥测遥控站等。
下面对水情测报系统的组成各部分进行简要介绍。
中小河流洪水预警预报方法与应用
河流预警预报技术方法及其特点的基础上 ，通过典 程水文系研制 的 Ｓ Ｍ Ａ Ｒ模型 ， 以及最初 由丹麦理工
１ 中小 河流洪水预警预报 技术方法及 其特点
预 报模 型 与方 法是 水 文 预报 系统 的 核心 ，可 用
这些集 总式水文预报模型大部分是概念性的降 于中小河流洪水预警预报的模型方法主要有新安江 雨径流模型 ，将流域水文过程或雨洪转化过程概化 模型 、 水箱模型 、 Ａ Ｐ Ｉ 模型 、 综合单位线法 、 地貌单位 为 几 个 关键 环 节 ： 产流 、 坡面汇流 、 河道汇流 、 下渗 、
１ ． １ 集 总式 水 文模 型
集 总 式 水 文模 型 （ Ｌ ｕ ｍ ｐ ｅ ｄ Ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ Ｍ ｏ ｄ ｅ １ ） 是
收稿 日期 ： ２ ０ １ ７ － ０ ４ － ２ ７
将全流域 当作一个整体 ， 对流域参 数（ 变量 ） 进行 均
作者简 介 ： 梁犁 丽 （ １ ９ ８ ２ 一 ） ， 女， 高级 工程 师 ， 从事水 文 预报 与水库
Ｊ ｕ １ ． ２ ０１ ７
中小河流 洪水预 警预 报方法 与应用
梁犁丽 ， 马 岚， 胡 宇丰 ， 李 匡
（ 中 国水利水 电科学研究 院北京 中水 科水 电科技开发有 限公 司， 北京 １ ０ ０ ０ ３ ８ ）
摘 要： 中小河流预警预 报模 型方法是 中小河流监测预警 预报体 系建 设 中的重要 内容 ， 本 文将 其分为集 总式水文模 型、 分布 式水 文模 型、 其他经验 方法 ３种类 型进 行探讨后指 出， 集 总武水文模 型和其他经 验方 法在 目前 中小河流预
及其他缺资料地 区的水文预报方法（ Ｐ Ｕ Ｂ ） 等 。这些
陕西省中小河流重点治理河段洪水风险图编制与应用探讨_苗磊
3
洪水风险图编制总体构思
洪水风险图编制需要 经 历 以 下 几 个 步 骤 ： 区 域 调 查 与 风 险概况分析 、 风险因子辨识 、 基础资料的 收 集 与 处 理 、 洪水风 险分析 、 风险制图等 。 同时还形 成 了 一 套 完 整 的 洪 水 风 险 信 息管理系统 ， 可进行风险信息查询 、 损失 评 估 、 抢险与避险转 移方案设计等 ， 以服务于防洪减灾决策需要 。 （ 1 ） 收集基础资料 ， 确定计算范围 ， 主要包括编制区域自 水文与洪 水 、 工 程 情 况、 调 度 运 行 方 式、 社会经济和 然地理 、 进行资料的整理和评估 。 洪涝灾害等资料 ， （ 2 ） 制定计算方案 ， 根据流域特点和已有成果 ， 进行洪水 来源分析和设计洪水计算 ， 结合洪水量级设定计算方案 。 （ 3 ） 洪水分析计算 ， 采用水力学方法进行洪水分析 ， 并对 模型进行率定和验证 。 （ 4 ） 根据洪水分析结果 ， 进行洪水影响与损失估算分析 。 （ 5 ） 避险转移 分 析 ， 根据洪水影响分析结果和当地防汛 预案 ， 制定避洪转移方案 ， 确定避险转移 人 员 、 安置场所和转 移线路 。 （ 6 ） 按照《洪水风 险 图 编 制 导 则》 、 《洪 水 风 险 图 编 制 技 术细则 》 要求 ， 绘制洪水风险图 ， 提交编制成果 。
溃口信息 岸系 工程位置 汇入口 左岸 右岸 上河西村 金陵河渡槽 金陵河渡槽 合计 溃口 （ m ） 无 50 50 溃决 溃决 涨水过程中洪水 位达最高洪水位 溃决方式 溃决时机
溃口设置 、 洪水频率等情况 ， 结合河道实 际 情 况 ， 本次共设置 计算方案 9 个 ， 详见表 1 。
堰宽 。 金陵河洪水计算方案设置表
结合流域形态分 析 得 出 ： 流 域 上 游 位 于 暴 雨 中 心 ， 且流域面 ， ， 积占全流域面积 比 例 高 在 县 功 镇 汇 流 后 流 域 下 段 降 雨 量 和集水面积减少 ， 对洪峰流量增加有限 ， 加 之 流 域 为 窄 长 型， 河道有一定槽 蓄 作 用 ， 存 在 降 低 洪 峰 流 量 的 可 能。因 此， 金
浅谈中小河流洪水预报的难点与对策103
浅谈中小河流洪水预报的难点与对策摘要：洪水预报是预防洪灾的一个非常关键的途径。
由于我国的河流水系多，洪涝等灾害频发，对于洪水预报也必须给予相当的重视。
对于中小河流来说，由于受到地势、环境等多方面因素的影响，其突发的洪水灾害相对来说更为频繁，因此，如何能够建立起合理有效的中小河流洪水预报模型，是防洪抗灾工作当中需要高度关注的问题。
本文将以渭河为例谈谈洪水预报中的难点及对策。
关键词：中小河流；洪水预报；难点；对策前言：渭河是黄河的最大支流，河流全长818km，咸阳至潼关入黄口河段为下游。
自三门峡水库修建运行之后，渭河下游的水沙条件与河床演变发生了重大的变化。
历史上渭河多次发生大洪水，是典型的洪水灾害多发区。
本人在职于陕西省三门峡库区水文水资源局，该局有三个水文站：临潼（渭河）、桃园（泾河）、南荣华（北洛河）。
目前，渭河干支流已建基本水文站40处、水位站8处、雨量站350处左右。
主要监测水位、流量、含沙量、输沙率、降雨量等。
上世纪九十年代后期我省先后在渭河下游的“二华”南山支流建立了39处遥测雨量站，在泾、洛、渭建立了9处遥测水位站。
进入本世纪以来，水雨情遥测系统的作用更加显现，随后省、市投资先后设立水雨情遥测站150多处。
一、洪水预报的难点分析1.1现有洪水预报的手段还比较落后，预见期不足渭河主要支流及干流，预报方法为传统降雨径流法、统计相关法、河道演算法等，新的分布式水文模型还未开展专项研究和开发。
降雨预报到径流预报方案还很不完整，预报的预见期还有待进一步提高。
1.2现有的预报方案还难以有效地控制渭河南山支流范围现有的预报方案为重要干支流主要断面的洪峰流量、峰现时间的预报。
而新时期新的治理措施无论从预报范围还是预报目标、标准、对预报工作提出了更新更高的要求。
预报的控制范围还需要进一步的扩大化，预报的方式、方法还需要更新。
渭河“11.9”洪水，部分支流来水不清，造成预报数值系统偏小，可以说明现有的预报方案还难以有效的控制渭河南山支流范围。
洪水预警系统 减少洪水造成的损失
洪水预警系统减少洪水造成的损失洪水预警系统在当今社会发挥着越来越重要的作用，它不仅可以预测洪水的发生和程度，还能及时向民众发布警报，提醒人们采取必要的防范措施。
通过准确和及时的洪水预警，我们可以有效地减少洪水造成的损失和伤亡。
本文将从洪水预警系统的技术原理、关键技术以及具体应用等方面进行探讨。
1. 洪水预警系统的技术原理洪水预警系统基于多种技术手段，包括水文学模型、遥感技术、地理信息系统（GIS）以及气象预报等。
首先，水文学模型可以模拟河流的水文过程，预测河水的水位和流量。
这些模型基于历史数据和实时观测数据，结合水文特征和气象条件，能够准确地估计洪水的规模和影响范围。
其次，遥感技术通过卫星和航空平台获取大范围的地表信息，包括地形、植被覆盖等。
这些信息有助于识别潜在的洪水风险区域，并提供基础数据用于洪水模拟和预测模型。
另外，地理信息系统（GIS）的应用为洪水预警系统提供了空间数据管理和分析的能力。
通过将各种地理数据进行整合，如地形、降雨量、水位等，可以实现对洪水的动态监测和预测分析。
最后，气象预报是洪水预警系统的重要组成部分。
通过对降雨量、风向、风速等气象要素的准确预测，可以提前发现洪水的迹象，并及时向公众发布警报，以在洪水到来之前采取相应措施。
2. 洪水预警系统的关键技术洪水预警系统的关键技术包括数据采集、数据分析和信息发布等。
首先，数据采集是洪水预警系统的基础，它需要获取各类数据，如气象数据、水文数据、地理数据等。
这些数据是洪水预警的重要依据，需要保证其准确性和实时性。
其次，数据分析是决定洪水预警能力的关键环节。
通过建立数学模型和算法，对大量数据进行处理和分析，识别洪水发生的潜在风险，并进行准确的预测。
数据分析涉及到统计学、模型建立和模型验证等多个领域的知识和技术。
最后，信息发布是洪水预警系统的最终目标。
通过将预警信息准确、及时地传递给公众和决策者，可以使人们充分了解洪水的威胁，并采取相应的防范措施。
中小河流洪水预报系统
中小河流洪水预报系统中小河流洪水预报系统洪水预报子系统是中小河流洪水预报预警系统的重要组成部门。
该系统要以其它系统提供的各类信息为基础，进行洪水预测、预报和分析计算，快速、准确的为防汛抗旱部门提供调度决策的科学依据。
1 功能系统以实时雨水情数据库、历史洪水数据库、地理空间数据库、气象数据库等信息资源为基础，依托计算机网络环境，遵循统一的技术架构，具有系统管理、预报模型管理、预报方案管理、模型参数率定、实时交互式预报及自动预报、预报评估等功能。
作业预报是整个系统的最主要的组成部分，其中自动预报功能和自动校正技术是中小河流山洪预警预报的必须具备的两个功能，因为中小河流洪水具有来势迅猛，突发性强，成灾快的特点，人工预报一般很难进行有效控制，同时自动校正技术使得自动预报避免计算机的累积误差达到人工交互式作业预报的优点。
开发出适用于中小河流的洪水预报子系统，为中小河流的防洪、抗旱、会商提供依据，并且实现已有洪水预报和中小河流洪水预报的整合。
洪水预报子系统主要包括：系统管理、预报模型及预报方案管理、模型参数率定、实时预报及自动预报、模拟计算及历史数据验证等功能。
该系统一般情况下由省级中心和地市级分中心的专业人员操作执行，同时也可采取自动预报的方式执行。
2 框架在省中心及各地市级中心采取胖客户端的方式建设部署洪水预报子系统。
图11-1 洪水预报子系统部署架构图洪水预报子系统各项功能之间通过实时水情数据库和预报专用数据库实现数据的交换。
预报软件平台洪水预报业务流程如图所示：图11-2洪水预报子系统作业流程图3技术实现图11-3 洪水预报子系统功能示意图1、定制预报方案，建立模型组合和流程关系等。
对于同一预报断面可以有多种预报方案。
以水文站为控制划分预报区域。
每个预报断面还可划分为若干个单元面积（河段）分别计算。
由对话框引导输入预报断面的流域参数，如单元面积（河段）数、每个单元面积的雨量站数、站号和权重、河段的上游输入和各单元面积（河段）的拓扑关系等。
河流水位预测与洪水预警系统设计
河流水位预测与洪水预警系统设计河流水位预测与洪水预警系统是一种基于现代技术的工具，可以帮助我们预测河流的水位情况，并提前发出洪水预警，从而减少洪灾的危害。
本文将对河流水位预测与洪水预警系统的设计进行探讨，包括系统的组成部分、工作原理以及应用案例等。
一、系统组成部分河流水位预测与洪水预警系统主要由以下几部分组成：1. 数据获取与传输：通过各类传感器、监测设备等获取与河流水位相关的数据，如液位传感器、气象站等，然后将数据传输到数据中心。
2. 数据处理与存储：将获取到的河流水位数据进行预处理和存储，包括数据的清洗、整理和归档等操作，以便后续的分析和应用。
3. 模型建立与预测：根据历史数据和其他相关因素，构建合适的预测模型，如基于统计方法、机器学习算法等，并利用该模型对未来的河流水位进行预测。
4. 预警与报警系统：当系统预测到河流水位达到危险水位时，将触发预警与报警机制，通过短信、电话、邮件等方式向相关部门和人员发送预警信息，以便采取相应的措施防止灾害发生。
5. 数据可视化与展示：将预测结果和实时水位数据可视化展示在系统界面中，方便相关人员进行监测和决策。
二、工作原理河流水位预测与洪水预警系统主要基于大数据分析和智能算法，其工作原理如下：1. 数据分析与处理：首先，系统需要收集大量的历史水位数据以及其他相关因素的数据，如降雨量、河道水势等。
然后，通过对这些数据进行分析和处理，寻找相应的模式和规律。
2. 模型建立与优化：根据历史数据的分析结果，系统可以构建相应的预测模型，如时间序列模型、回归模型等。
然后，通过对模型进行优化和调整，提高其预测精度。
3. 实时监测与预测：系统不断地获取实时的河流水位数据，并利用已经建立好的模型进行预测。
同时，系统也会对监测到的数据进行实时分析和处理，及时更新模型。
4. 预警与报警：当系统预测到河流水位达到危险水位时，会触发预警与报警机制，向相关部门和人员发送预警信息，以便采取及时的措施。
中小流域洪水预报预警体系分析
中小流域洪水预报预警体系分析摘要：洪涝灾害一直是困扰中小河流域地区居民的自然灾害，一旦洪涝灾害发生，会造成当地经济的大量损失，制约当地的可持续发展，对人们的生产和生活也带来极为不利影响。
中小流域洪水本身具有历时较短、难预防、难控制等特点，因此，加强洪水的预报预警就显得尤为重要。
中小流域洪水预报预警体系能够为洪水预警提供有力的技术支持，从而减少洪水带来的灾害，有利于当地的可持续发展。
本文对中小流域洪水预报预警体系进行浅要的分析，希望能为同行提供一点参考。
关键词：中小流域；洪水；预报预警；体系；分析近年来，随着我国经济的发展，生态环境破坏现象越来越严重。
中小流域地区本身受当地气候条件的影响降水频繁，加上人为因素对环境产生的破坏，使当地强降雨现象频频发生，为切实做好中小河流突发性洪水的预报预警工作，加快建设中小河流预报预警体系十分必要。
本文以此为目的，对中小流域洪水预报预警体系进行了分析，旨在利用先进的科学技术手段，加强洪水的预防，从而最大限度减少自然灾害所造成的损失，有利于当地的可持续发展。
一、中小流域洪水预报预警模型研究1.中小流域防洪概述我国是洪涝灾害发生较为频繁的国家，因而加强水利工程建设、防洪抗灾一一直是国家的重中之重[1]。
近年来，对于大江大河治理方面我国已经有了显著成效，然而，中小流域洪水的治理一直没有受到足够的重视，给中小流域防洪带来十分不利影响。
概括来说，中小流域地区防洪建设方面主要存在以下几个方面的问题：第一，防洪工程设施建设不足，防洪能力较差。
与大流域洪水不同，中小流域地区洪水具有一定的突发性，洪水周期也较短，因而更难预测和控制。
第二，居民防洪意识不强，生产建设活动随意侵占河道行洪空间，使河道行洪能力降低。
第三，在中小流域整治方面财政资金投入不足，治理水平较低。
2.中小流域洪水预报模型研究中小流域洪水预报是一项较为复杂的过程，受当地降雨、蒸发量、植被覆盖率等诸多因素的影响，涉及到较多的参数，因而在实际进行洪水预报时，应采用科学的方式方法，以减少数据误差[2]。
陕西中小河流洪水预报系统在柞水站预报的应用
ｌ 概 况
柞水水 文站位 于乾ｆｆｉ；ＩＩ『卜游河 源段 ，乾价ｊＩｌ『发源干 桑岭 南麓海 拔 ｌ５００ ｎｑ以 Ｉ 的 高¨Ｉ区。柞 水水 文站 以上流域 而积 ４５７ ｋｍ ，呈痢形 ，河 长 ３０．５ ｋｍ．比降 ｌ７％。，流域内ＬＩＩ峦叠嶂 ， 深沟峡 两岸主要支流仃黑沟 、西沟 、老林头河 、安沟等 流域 水 系及 水 文 站雨 量站 网 分 ｊ 罔 １．．
２ 陕西 省 中小 河流 预报 系统
陕 曲省 叶ｌ小河流 预报 系统平 台除 了 Ｈ备模 型参 数剜试 列 表外 ．还增加 ｒ子 流域 分段 数参数 、场次 洪水状态 变 景参数和 洪水量级定 义等功能 陔模 本结构 见 ２
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Ｌ－‘Ｊ深 技
图 ２ 新 安江 模型 ３水 源基本 结构 流 程图
大 ，年 Ｉ～分配 小均 ．夏 零 乃多 季节 ．季 降 雨 超 ｒ 全年 降 水 的 ５０％左 打 ，秋 季 降 雨 ｝Ｉ｛＝ｌ 伞 年 降 水 的 ２７％序 右 夏 季 致 洪 主 要 ｆ｝｛极 锋过 境 时的局 部躲Ｉ：ｌ：『形成 ，其特点 ·般足 短历 时 、 大 强 度 ，河 水 陡 涨 陡 落 ．微 锋 过 境 ，本 地 踢 肜 成 高 温 伏 、 秋 季 致 洪 常 足 连 阴 ｍ 形 成 ，河 水 涨 落 较 绥 冬 齐 两 季 是 一 ｑ 降雨 较 少的 零 ，两 季 降 占全年 降 ｌ：１：『的 ２５％ 右 ，常 为 枯 水 期
第 ｌ期 ２０Ｉ８年 １月
文 章 编 号 ：１６７３—９０００（２０ｌ８）０ｌ一００７０—０３
Ｎ０．１ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ．２０ｌ ８
陕西中小河流洪水预报 系统在柞水站预报的应用
陆 琪 （陕 西 省商洛 水 文局 ，陕西 商 洛 ７２６０００）
浅析陕西省防汛抗旱移动信息系统的应用
传报责任制度，有力强化了防汛抗旱灾害预警的制度保障叫据
不完全统计截止2018年底陕西省建成防汛雨量监测站4900 处,江河水库水位监测站112处;重要江河断面与大中型水库
视频监视站117处，全省85 视频会议多点控制单元和
1057处视频会议终端实现了“省一市一县一乡”四级联网；水
库水
地实信息报汛 643处，水洪水度统
3开发环境平台
随着手机的快速普及和智能化发展以及手机4G时代的大
［收稿日期］2019-07-12 ［作者简介］董华梅（1984-），女，陕西西安人，工程师，主要从事水利信息化工作。
-13。-
第8期 2019年8月
陕西水利 Shaanxi Water Resources
No.8 August, 2019
HIE 肪
oo
图4暴雨详情示例 4.2实时雨情
“实时 ”模块可展示推送不同时段的降雨量实际监测
数据， 根据
，
的
统计列表，点击站点名，可显示该站点的雨量统计柱状图，按
照站点或区域进行展现的自动站和人工站的雨量统计列表见
图5~图7。
nr西省防汛中心
图1陕西省防汛抗旱移动信息系统主要功能
4.1汛情信息
汛
省降水的站点统计及分布，全省雨情
的 防汛抗旱
统
统 面 陕西省 、
防汛 机
户，实现全省汛情信息的中 与高效利
大据、云
计算、移动互联网技术与优势，实现综合防汛信息的快速高效 通过监测预警信息高效联动， 防汛抗旱抢险快速反
力
2需求分析
随着国家对水利信息化的重视，水利信息化建设取得了
阶段性的果,特别是在水文 、国家防汛抗旱
统、
县级山洪灾害 预警系统、水土保持监测系统、水资源实时
陕西中小河流洪水预警预报思考
陕西中小河流洪水预警预报思考
秦延安
【期刊名称】《陕西水利》
【年(卷),期】2016(000)003
【总页数】2页(P9-10)
【作者】秦延安
【作者单位】陕西省水文水资源勘测局工程师
【正文语种】中文
【相关文献】
1.柳州市中小河流洪水预警预报存在的问题与解决方案探讨 [J], 姜文
2.陕西中小河流洪水预报系统在柞水站预报的应用 [J], 陆琪
3.德宏州中小河流洪水预警预报工作研究 [J], 杨丽萍
4.中小河流洪水预报预警问题与对策及关键技术应用 [J], 刘志雨;刘玉环;孔祥意
5.中小河流洪水预报预警方法探讨 [J], 胡春双;王占兴;孙永贺
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陕南中小河流洪水气象统计预报模型业务化研究与应用
陕南中小河流洪水气象统计预报模型业务化研究与应用李明【摘要】在确定中小河流选取标准及其洪水气象预报等级的基础上，面向中小河流洪水气象预报业务的需求提出一种统计预报方法，即根据雷达定量降水估测的流域面雨量、前期影响雨量方法确定流域的径流深，综合考虑中小河流的前1 d 水位、径流深、当日水位，利用2013－2014年的6－9月陕南中小河流的水文观测站逐日水位、流域内自动气象站降雨量、雷达回波资料，建立以水位预报为目标的二元回归方程。
以子午河为例建立的洪水气象预报方程和其他中小河流在2015年汛期的业务应用结果表明：该统计方法建立的洪水气象预报方程和实际情况较为吻合，能较为准确、简洁地预报中小河流发生洪水的气象可能性等级。
%Based on determining standard of the small-and medium-sized rivers and its flood levels,It is put forward that a statistical forecasting method for small-and medium-sized rivers flood can meet the operational de-mand in this paper.Runoff depth is calculated on the base of area rainfall of river basin from radar quantity precipi-tation estimation and previous influence prehensively considering the water level of the last day,runoff depth and water level of the same day,the binaryregression equation aimed at water level prediction is constructed by using the data of daily water level and the rainfall amount of automatic meteorological station,radar echo over river basin from June to September during 2013 -2014.The example of Ziwu river and the other rivers are opera-ted during the flood season in 2015,the results show that the flood forecasting equations constructed by this method can forecast accurately the class ofmeteorological possibility for the small-and medium-sized river flood,and it is very simple.【期刊名称】《灾害学》【年(卷),期】2016(031)003【总页数】7页(P54-59,65)【关键词】陕南地区;中小河流;洪水;气象预报;二元回归【作者】李明【作者单位】陕西省气象台，陕西西安 710015【正文语种】中文【中图分类】X43我国的大江大河经过几十年的基础设施建设已具备了较强的防汛抗洪能力和一定的预报水平，取得较好社会效益。
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浅析陕西省中小河流预警预报系统在洪
水预报的应用
摘要：中小河流突发性洪水具有流速快、预见期短、分布广等特点，其在预报的广度和频度上提出了更高的要求，《陕西省中小河流洪水预报系统》以实时水雨情等数据采集、存储和服务为目标，运用先进信息技术，以中小河流预报业务为核心，建立服务于洪水预报、预警服务、信息发布和水情会商等为目的信息化作业平台和决策会商支撑环境，提高信息采集传输速度、洪水预报精度和预见期，提升水文服务能力和水平，为陕西省中小河流防洪减灾、水资源开发利用与保护、中小水库安全运行提供信息化的技术支撑，该文以黄陵水文站为例，利用陕西省中小河流洪水预报系统进行洪水预报。
关键词：中小河流；洪水预报；黄陵水文站；信息技术；预警预报
1 引言
洪水一直以来是我国最严重的自然灾害之一，洪水灾害发生时不仅会对人民的生命财产安全构成严重威胁，同时也会影响和谐社会的建设，我国中小河流数量众多，并且分布广泛且复杂，在洪水预报方面存在一定的难度。
近年来，随着科技的不断发展，数字化、信息化逐步融入水文实际工作中，因此，利用现代信息技术，加强中小河流防洪防治工作，建立健全中小河流洪水预报系统是迫在眉睫的事情，检验中小河流洪水预报系统的精度也是重中之重。
2陕西省中小河流洪水预报系统简介
该系统是由中国水利水电科学研究院开发的水文预报软件，基于预报模型计
算机化的技术，该系统可根据水文站特性定义方案，选定产汇流模型进行计算，
率定历史系统资料，从而得出该站最佳的模型参数预报方案，以应用于今后的实
际洪水和过程预报。
对于流域上游的单个水文站，一般采用的预报方法有：
2.1 模型方法
将流域特征参数、属性和率定后的模型参数配置到定制的预报方案中，构成
应用支撑平台中的方案实现类库。
方案定制按照专业化、自动化与标准化的原则。
方案以水文站为控制，在 GIS 软件的支持下，采用基于 DEM 的自然子流域和流
域产汇流分区对流域单元进行自动划分。
每个预报断面还可划分为若干个单元
面积（河段）分别计算。
为每个单元面积（河段）的产汇流或河道演进选择计
算模型，不同的单元面积（河段）可选择不同模型，进行模型配置，并且支持
目标断面和计算单元多模型配置，配置模型配有默认参数，可进行修改。
模型
采用标准化的统一接口，各类水文预报模型的输入、输出、参数、状态，以及
运行过程统一设计与配置。
每个单元内的雨量站，根据空间属性自动匹配，采
用算术平均、泰森多边形等多种面雨量计算方法。
2.2经验方法
经验方法是国内外广大水文工作者在长期工作实践中总结建立起来的一个
预报方法。
根据各地区不同的地理、地貌特征，选取的经验方法的参数各有不同。
针对陕西各地市水文局已有的经验方案集成到系统中。
陕西省中小河流洪水预报系统工作流程如图2.1.
图2.1工作流程图
3.应用实例
3.1采用2022年发生较大的几场洪水过程进行作业预报，具体结果如下：
1）沮河黄陵水文站暴雨洪水过程
① 7月14日19时24分预测沮河黄陵水文站未来3小时内将出现30-
50m3/s，未来6小时内将出现40-80m3/s洪水过程，实际在7月14日20时12分出现实测流量24.5m3/s。
② 7月15日23时预测沮河黄陵水文站未来3小时内将出现20-80m3/s，实际在7月16日06时42分出现实测流量12.7m3/s。
2）杏子河杏河水文站暴雨洪水过程
7月15日05时预测杏子河杏河水文站未来3小时内将出现20-50m3/s洪水过程，实际在7月15日06时出现最大流量26.1m3/s。
3）延河枣园水文站暴雨洪水过程
7月15日23时预测西川河枣园水文站未来3小时内将出现20-150m3/s洪水过程，实际在7月15日08时出现最大流量15.4m3/s。
3.2精度评定与检验
洪水作业精度评定按照《水文情报预报规范》（SL250-2000）进行，具体结果如下：①沮河黄陵水文站：两场洪水第一场预测洪峰流量精度达77.5%，传播时间精度100%；第二场预测洪峰流量精度达99%以上，传播时间精度42.5%。
②杏子河杏河水文站：预测洪峰流量精度达100%，传播时间精度100%。
③延河枣园水文站：预测洪峰流量精度达70%，传播时间精度达33.3%。
总体而言洪水预报方案预测洪峰流量精度在70%以上，属于乙级方案，但预测的传播时间精度较低，基本可应用于平时预报作业方案中，建议作为洪水预报的辅助方案参照使用。
4.体会与建议
①由于陕北地区超渗产流的特性，导致制作的洪峰和时效存在预报不精准的问题，故建议本系统所做的洪水预报作为参照使用。
②自动站数据的准确性对预警预报的精度有着至关重要的作用，但个别雨量站和自动水位站存在太阳能供电不足，数据传输延迟等问题，对提前预警和实时预警造成一定的困难，建议加强对自动雨量站点的维修养护，保证数据的实时传输。
③部分站点上游所布置的雨量站广度不够，不足以提供全面的降水资料，影响预警预报的精度，建议结合河流分布以及站点的重要程度，防护重要性等合理增加雨量站点的布设。
参考文献：
陕西水文水资源勘测中心.陕西省中小河流洪水预报系统操作手册
陕西水文水资源勘测中心.陕西省中小河流洪水预报系统数据库设计说明书
陕西水文水资源勘测中心.陕西省中小河流洪水预报系统编制方案1/5。