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在本年主汛期间发生了几次强度大、历时长的暴雨降水,引发许多江河湖泊出现了超警戒水位甚至更严重的洪水,但在整个汛期过程中,人民群众得到了准确的预报,从而在洪水到来之前,能有一定的心理准备和物资储备,使洪水期间的人员伤亡和财产损失降到最低,这有很大一部分原因在于我国科学先进的洪水预报系统,正是因为它的及时、准确,才减少了社会的损失,更树立了水文的形象。
洪水预报系统(
flood forecasting system)是在计算机上实现洪水预报联机作业的运行系统,它靠快速、准确地收集、存储和处理水情、雨情,通过各种专业数学模型进行洪水预报和河道洪水演进,从而及时、准确地作出洪水流量过程的预报,提高了洪水预报的时效性和精确度。
可见,洪水预报系统充分体现了现代化技术手段在水文应用中的作用之大和影响之深。
洪水预报系统一般包括六个子系统——历史和实时数据收集系统;数据传输系统;数据库管理系统;预报模型计算与休整系统;预报发布系统;预报评估系统。决定洪水预报系统的质量关键在与两点:一是快速,即通过各种水文信息的及时采集、迅速传输和处理运算来实现的;二是准确,即通过预报变量实时信息的反馈对预报模型计算成果或参数不断进行实时校正来达到的。这两个关键点必须始终贯彻于从数据采集、处理到预报、发布这整个预报系统中。下面详细地说明一下洪水预报系统的具体内容:
一,
历史和实时数据收集系统——主要收集区域内的雨量站、水位站、水文站及工程管理队观测的雨、水、沙、工情和委、省管辖的雨、水、沙情,另外,气象部门的卫星云图雷达信息以及数字预报成果和水文局有关区域的雨量信息也是我们数据收集系统的接受对象。
二,
数据传输系统——在收集雨水情信息时,我们通过接受气象部门的卫星云图、雷达回波信息以及暴雨数值预报产品和水文局有关预报区域的雨量信息,同时,采用短信平台、超短波、有线公网相结合的方式,收齐区间水雨情站的水情信息。
三,
数据库管理系统——是数据处理与存储环节,在这一环节中,我们具体的信息处理内容有:(
1)翻译雨水情电报报文;(
2)识别错误信息并处理;(
3)根据洪水预报输入要求,生成相应时段的水文要素过程;(
4)根据用户信息查询要求,制成相应的图表;(
5)根据人工制定的门槛,遇特殊雨水情发出预警;(
6)根据报汛任务要求向有关部门转发信息。在处理信息之后,我们便可以将原始信息和处理后的信息存储到数据库,以便随时调用。
四,
预报模型计算与修正系统——经过处理后的信息从数据库中提取出来进入到预报模型计算系统,我们一方面将实时数据进行插补、外延,分割成
0.5或
1.0小时为时段的降雨、流量过程,一方面提取历史资料,经过处理后进行典型雨洪分析。在计算系统中,最重要的环节是模型率定参数的确定,一是利用历史资料为建模进行率定,二是利用实时资料对模型参数进行补充、修改。最后我们要按照实际模拟达到合格要求后,才能确定预报模型的参数。
五,
预报发布系统——根据确定后的预报模型,我们输入实时雨水情信息或气象部门等单位预测的雨量信息,进行产流、汇流计算,根据计算结果及时向社会发布洪水预报,洪水预报还分为预警预报和正式预报两个阶段。
六,
预报评估系统——在预报发布后,我们还要不停更新数据库实时数据,计算出的预报数据与实时数据比较后,评价此次预报的及时性和准确性,如果出现预测之后的现象,应当加快实时数据更新的速度,如果出现预测失误的现象,就需要及时调整模型参数,以实现快速精确的预报结果。
总而言之,水文是防汛的耳目,水文预报是领导防汛指挥、调度、决策的重要依据,一个洪水预报系统就是一个数学模型,它实现了复杂的信息采集、处理和输出,减轻了洪水预报以前繁重的工作量,更重要的是它提高了洪水预报的时效性和准确度,为各级防汛指挥部门提供决策依据,对降低洪水风险,减少洪灾损失发挥了重要作用。
审稿:李海涛
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