多尺度水文水资源预报预测预警关键技术及应用分析

多尺度水文水资源预报预测预警关键技术及应用分析

李晨

身份证号：130684199501184777

摘要：水资源是人类赖以生存和发展的战略性资源。在国家有关科技发展规划纲要中，水资源问题被作为优先要处理的一个重要问题，在当前的生态文明中，强化对水利建设的关注，持续改善和健全水利减灾系统工作的关键工作。针对中国长期以来人均用水量不足、时空不均衡、旱涝易旱频发的现状，建立健全的流域水文水资源预测、预测、预警系统是当前面临的重要课题。论文主要针对该系统的建设与运用进行了一系列的研究与探讨。

关键词：多尺度；水文水资源；预报预测预警

伴随着人口快速增长，人类活动加剧，自然遭到空前的破坏，使人类生存与发展面临空前严峻的挑战，水资源问题已成为世界性难题。强化流域水文学研究，提升流域多时空尺度的预测、预报与预警能力，促进流域水资源的智能化调控与精细调控，促进区域经济发展与生态文明建设。

1、水资源安全和预报预测预警体系建构的重要性

当前，受生产、生活、生产等因素影响，流域内多地出现了严重的水资源污染，干旱洪涝灾害时有发生水土流失等问题。随着全球气温的不断升高，我国的干旱、洪涝、旱灾等自然灾害也在不断增加，地表水超引、地下水超采等问题，严重影响到了目前的农业生产和人们的日常生活。然而，目前国内尚未对其进行高效的预测和预警系统进行有效的管理。为更好地应对目前面临的水利保障与治理难题，本文提出了一种新的思路。为了更好地发挥水资源的高效使用，降低旱灾和洪水，维持人类生存的生态环境，建立健全的水资源预测、预报和预警系统，是当前迫切需要解决的问题。

2、水文预报技术

2.1遥测技术

水文遥感终端技术在水情预测中扮演着非常关键的角色，在应用这种技术时，可以与有关的防洪指挥体系进行很好的融合，可以监测周围地区的情况，以此来获得有关的水文资料，使之成为一种自动的水文监测与管理方式。其具体的工作原理是，遥感技术可以将特定地区的降雨、水位等真实状况以数字的方式显示，然后再由自己的电脑系统进行处理，最后再由终端设备存储。遥感技术实际上就是通过对计算机系统的读取和收集和处理功能来收集水位和降雨数据，并且通过对数据进行分析，建立起与水文流量之间的联系图表，从而真实地展现出了水情控制的真实状况，为以后撰写水情监测报告提供了数据基础。另外，在应用遥感技术的同时，也可以对特定地区发生的特大暴雨等异常状况进行解析与传回，从而保证了信息传递的及时性，同时也可以为洪水防治工作提供预警。有关工作人员可以根据这些资料，对这种现象做出判断，然后根据有关的资料，对将来可能出现的重大灾难，或是了解到水源的真实状况，并根据这种状况，采取相应的对策，把灾难造成的损失降到最低。在这种技术应用实践中，可以在某种意义上缩短工作的周期，提高工作效率，减少工作人员的工作量，减少工作负荷，同时还可以节省一些费用，这主要是因为遥测终端技术打破了以往的手工方式，打开了自动监视的工作方式，通过自己的电脑系统，不仅可以确保数据的准确，还可以减少工作人员的负担，提高工作人员的工作热情，提高水文信息的监测精度，为今后的水文预报工作打下良好的基础。

2.2同位素技术

在地下水的循环过程中，同位素技术被广泛应用，为其应用于地下水源的开发与开发提供了一些资料和技术支持，同时也是研究的重点。对于地下水，利用同位素技术可以对地下水的排放、径流、水位等进行数据的分析与研究，并在监测过程中，可以按照具体的情况进行自动的修正。与其他科技相比，同位素技术在资讯较为复杂的区域应用更为广泛，即主要应用于城区的人口密度较高的区域，而对于较为偏僻的区域则没有太多的应用。在目前的发展中，利用稳定同位素的方法可以将真实的水文状况以资料的方式表现出来，对水源来源进行探究与解析，并通过对氢氧组分的示踪来把握浅层地下水的状况，在目前的应用中取得了很好的成效。

3、水文水资源管理技术的运用

3.1 做好信息监测

实施水资源信息监控可以对水文干旱等灾害进行有效防范，而先进的科学技术与装备则可以提高水资源的利用效率，推动水利事业的发展。通过信息探测工作，可以清楚地了解和把握水资源的分布状况，有利于按照现实状况对其进行高效的开发与利用，还可以收集到的数据信息以及对水文水资源进行监测，从而提升水资源监测的准确性。同时，在应用水文信息监测技术的同时，也能对流域内的水资源状况进行现代化的把握，从而达到对流域内的水文资源进行大面积的监测，为流域水资源的最优经营打下良好的基础。

3.2 GIS 系统中水文预警技术的运用

利用气象预报方法可以对洪水进行实时预报，从而为防汛减灾工作做好充分的准备。应用水资源预警技术可以有效地推动水利信息化工作的开展，采用自动工作方式来把握水利信息化的现状和发展趋势。本项目的研究成果将有助于提高我国流域水文资源的管理水平，为流域水环境的监控、优化配置以及保障区域的生态安全等方面具有重要的意义。通过 GIS系统可以对空间的数据进行分析、梳理，并针对地理环境的具体状况，对其进行实时的查询，从而实现对水资源的整体把握。采用 GIS系统技术，可以在地图上画出水质的地理状况，并按照相应的图表获得水源的数据资料，这种方法可以有效地进行水资源的管理，提高水资源的利用效率。

4、水文水资源预报预测预警体系的构建

4.1 基本思路

水资源系统是一个以水为主体的特殊的体系，它是由水源、供用水和排水等各个方面组成的，其中还牵涉到许多方面，如水资源的分布、质量和供水量、供水保证率、用水特性等，从这一点上可以看出，水资源是一个十分复杂的体系。而在建立水资源预报预警系统的时候，需要将预警的指数（也就是可以反映出水资源状况的要素）、预警的诊断分析、预警的目的就是要建立一个系统，使水污染、旱灾、洪水造成的经济损失得到最大限度的减轻，同时要做好相应的防治措施，减轻水污染的状况，在出现问题的时候要第一时间进行治理，根据旱情和洪涝的状况，通过系统的工作，提前做好相应的准备工作，降低灾害造成的人员损失和经济损失。在建立水资源预报、预测、预警系统时，应依据其发展与使用评估需求，选取最具代表性的要素，选取最具代表性的、反映危机等级与发展趋势的指标，为建立该系统提供依据。

4.2 预警指标原则

（1） 操作性

在选取预警指数时，应先对其可行性进行分析，要根据具体的具体条件，将相关资料和指标定量的难度都加以考量，这样才能充分体现出该地区的内涵，并充分运用现行的各项指标和规范标准。

（2）准确性

在选取预警指数时，应注意时效性与精确性，判定其能否敏感地反映出当前存在的问题与发展趋势。

（3） 可靠性

在选取预警指数时，要保证其数据的来源是真实可信的，而且要尽量多地使用统计样品，也就是说，它是一个比较长期的序列，这样才能达到对水资源预报的要求，从而达到构建预警系统的真正目标。

（4）匹配

互相匹配是指在选取预警指数时，要符合具体的预警目标，根据具体情况而定，根据具体情况而定，相应的预警手段也会有相应的变化。

结束语：

综上所述，在人类社会与自然发展进程中，水文学与水资源的预测、预报与预警系统将具有十分重大的作用与意义，然而，对于水文学的预报、预测、预警系统而言，它只能是持续的，没有停止的，唯有持续地改善与提高，方能更好地推动水利资源的开发与利用，并在持续地改善与提高中推动其更好地发展，强化水文的社会定位，体现水文人的人生价值，迎接水利事业的辉煌。

参考文献

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