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洪水預報系統

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洪水預報系統,在計算機上實現洪水預報聯機作業的運行系統稱為洪水預報系統。現代計算機及通信技術的發展,讓雨水情信息的採集、傳輸處理、洪水預報數學模型的計算分析、預報信息的分佈服務聯為一體。

1 洪水預報系統 -作用

通過分析研究洪水特點及河床變形規律,採用水文學、水力學、河流動力學等相結合的方法,建立實用的洪水預報經驗方案和數學預報模型;實際應用中,以實時雨情、水情、工情等各類實時信息作為輸入,通過啟動預報模型和方法,對洪峰水位(流量)、洪水過程、洪量等洪水要素進行實時預報,為各級防汛指揮部門提供決策依據。

  

2 洪水預報系統 -洪水預報系統的特點

快速而又力求準確。快速是通過各種水文信息的及時採集、迅速傳輸和處理運算來實現的;準確則是通過預報變數實時信息的反饋對預報模型(或經驗預報方法)計算成果或其參數不斷進行實時校正來達到的。

  

3 洪水預報系統 -洪水預報系統的組成

一個具體的洪水預報系統依賴於許多條件,除了本身的技術特點和流域特性外,還體現一個國家的社會制度和管理制度。 洪水預報系統一般包括6個子系統,即:歷史和實時數據收集系統;數據傳輸系統;資料庫管理(數據處理與存儲)系統;預報模型(或經驗預報方案)計算與修正系統;預報發布系統;預報評估系統。

  

4 洪水預報系統 -洪水預報系統的功能

 一個洪水預報系統由於其開發目的、要求和規模的差異,可大可小、可簡可繁。用數學模型實現聯機預報作業,減輕預報員繁重的勞動,這是洪水預報系統最基本的功能。現代計算機技術的高速發展,除去高速計算功能,還增強了強大的信息處理和圖形功能。利用洪水預報系統可以快速地提供初步的預報成果,幫助預報員進一步做好預報,做過去手工條件做不到的大量的圍繞作業預報決策的信息查詢比較、交互分析的工作。

  

5 洪水預報系統 -洪水預報系統發展的概況與展望

 洪水預報系統在國外研究開發已有30多年的歷史,國內也有20多年的歷史。最早將水情信息處理與洪水預報計算機製作直接聯為一體的系統是從研製水文自動遙測洪水警報、預報系統開始的,稱為「水文自動測報系統」。這類系統的共同特點是使用遙測水文信息(雨量、水位),直接實現聯機洪水預報作業,屬於第一代洪水預報系統,如1958年日本富士通株式會社研製的水文自動化遙測系統,1988年中國水利水電科學研究院在微機DOS系統上開發的一套適用於中小流域的洪水預報調度自動化系統等。上世紀80年代以後,由於控制理論的實時預報技術大量引入到洪水預報中來,實現自動的實時校正。這種系統稱為「聯機實時預報系統」,從預報技術的角度看,比較第一代系統有了實質性的進步,故可以劃分為屬於第二代的洪水預報系統,這類系統比較著名的有1983年中國水利部水文水利調度中心與義大利諾蒂公司合作開發的適用於大江大河和大河系的「VAX機聯機實時洪水預報系統」, 1985年美國天氣局開發的全美通用的河流預報系統(NWSRFS)第五版,1988年英國水文所研製的通用性的河流徑流預報系統(RFFS), 1992年義大利ET&P公司研製的歐洲洪水預報系統(EFFORTS),1997年中國水利部水利信息中心研製的「水情信息及洪水預測預報業務系統」。1989年,美國天氣局在河流預報系統第五版上安裝了互動式預報程序(IFP),揭開了第三代洪水預報系統研製的序幕。IFP在圖形工作站實現,用圖形交互處理技術對洪水預報數學模型的計算結果進行人工干預,從而得到可以發布和實行河系連續預報的成果,保證了河系預報作業的連續性。這一成果問世后得到洪水預報界,特別是擔負大江大河預報任務的水情部門的廣泛贊同,從而確立了第三代洪水預報系統向互動式系統發展的方向。1995年長江委開發的「長江專家互動式洪水預報系統」,以及水利部水利信息中心組織研發的《中國洪水預報系統》就屬於這一類系統。

  目前,全國流域機構和省(區、市)的水文部門已有26個單位建立了洪水預報系統,能在兩小時內,完成數據採集、傳輸和處理工作,並在天氣形勢分析和實時雨水情信息的基礎上,完成對七大江河干支流主要控制站、防洪重點地區、重點水庫和蓄滯洪區具有不同預見期和精度的洪水預報,為防洪決策提供依據。為了加強全國洪水預報系統標準化建設工作,水利部水文局正組織全國力量,聯合攻關,集中開發基於寬頻網和地理信息系統的分散式的、通用性的洪水預報系統,該系統的建立將使中國的洪水預報技術和水平再上一個新台階。

  

6 洪水預報系統 -參考書目


  葛守西, 《現代洪水預報技術》, 中國水利水電出版社, 1999.

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