重庆交通大学 河海学院 重庆 400074
摘要：目前中国的水电建设已经处于饱和状态，新增水电站建设已经寥寥无几，剩下的只是小流域的小型水电站的建设，水库的建设更多的转向了管理方面。水库的管理必离不开水库的调度，调度离不开径流，径流又存在不确定性，径流预报也就成为了一项不可缺少的研究目的。
关键词：径流预报；预报精度
1.前言
水库具拦、蓄以及调水的功能的水工建筑物，因此可以通过进行水资源的再次分配和充分利用防止水资源浪费，然而水库的安全也是特别重要的，一旦发生损毁以及溃坝，将会造成不可估量的损失。在汛期时，由于降雨量增多，形成径流量大，来水量多，水库难以蓄存这么庞大的水量，因此需要进行相应的弃水处理用以保证水库的安全；然而，如果我们仅仅是在大流量来临时采取弃水，这不免造成更多的水量流失。如今时代水资源越来越重要，为了有效的充分的更多的利用水资源，那么可以提前将水库库容预留出来而储存更多的水，从而使得有更多的水量用于发电。这就需要我们能够预报未来的来水量。因此需对径流进行径流预报来获得可以利用的径流资料，然而径流预报总会存在不确定性以及预报的精确性以及误差性。为了更好的的利用水资源这将是必不可少的途径去解决问题的方法。也是许多研究人员从事和研究的方向[1]。
2.概述
防洪预报调度仅须考虑预报偏小导致的防洪风险，跨流域引水的预报调度，可以成为中国重新分配水资源、缓解缺水地区供需压力的重要途径[2]，但需同时考虑缺水风险和弃水风险：当受纳水库水位较高时，若预测径流量较小，则弃水损失将由过度调水造成，随着预测不确定性的增加，弃水风险增大；当可用水量较小时，若预报来水又偏大，又会因引水不足造成缺水损失，缺水风险随预报不确定性的增大而增大，但是跨流域引水工程的调度依然成为新的研究热点[3]。
3.分类
径流预报分为短期径流预报以及中长期径流预报[4]。短期径流预报其研究方法以及理论较多，难度相对中期以及中长期的预报来说相对更为简单，其结果更精确实用性较高，能够更好的更充分的应用于实际之中。而中期径流预报，随着预报时间的加长，而预报难度也增加，因此其准确程度也随之大打折扣，能应用实际的范围也相应的减少不能得到充分的利用。然而如何有效的提高预报的可靠性以及可利用性减少预报过程中的不确定性将是研究的重点领域。
首先径流预报的过程存在着不确定性，同时其过程是一个随机的过程，其次对径流过程的认识理解的不足也将导致这个预报成果的可靠性以及精确性的降低，最后模型的建立以及求解存在人为的影响也将是导致径流预报的不确定性的增加从而使得预报结果其精度不理想的重大原因之一。
在中期径流预报中，过程是相对比较复杂的，其主要原因是：预报精度不高，可用性较低，难以有效的将预报信息运用到水库调度当中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆中期径流预测大致可分为传统预测方法和现代预测方法,传统的预测方法主要是基于遗传分析和数理统计的结合,首先采用因子分析法分析降雨径流形成过程的影响因素,然后利用数理统计方法找出预测因子与预测对象之间的统计规律[5]。水文系统是一个复杂的非线性系统，由于当中存在模糊性和随机性，很难用数学模型将它描绘出来。
与传统的预测方法一样，现代预测方法主要考虑了现代手段以及现代的技术手段以及计算机技术将传统算法中犯人算法加以使用，同时也使用筛选因子来筛选对径流影响较大的预测变量，然后使用数理统计来查找中期径流和预测因子之间的相关性。传统的预测方法和现代预测方法都注重预测对象与预测因子之间的统计特征，没有深入分析径流的形成过程，因此预测精度不高[5]。近年来，随着计算机领域的快速发展，数值天气预报技术和方法也得到的快速的发展，数值天气预报的精度随着计算机技术的提高不断提高，水文研究人员对数值天气预报产品的可用性进行了分[6]，结果表明，数值天气预报已达到一定的准确性，可应用于径流预报。随后，研究人员开始探索数值天气预报信息与水文模型的耦合，以提高径流预报期的预测精度，并将研究成果应用于水库防洪和盈利能力调度[7]。
同时，人们也注意到径流预测模型通常具有一定的优势和缺陷。为了充分利用每个模型的优点，提出了模型之间的相互协调和性能互补性。根据各预测模型的优势，在一定条件下选择具有预测精度的模型进行分类和组合预测[6]，然后根据交通水平隶属度对各种预测结果进行组合使用贝叶斯平均组合预测模型来解决日常径流预报的不确定性。在中期径流预报信息的使用中，主要采用两种方法：一种是缩短预测期，其次是贝叶斯理论用于预测径流预测。但是，这两种方法对径流预报信息的使用还不够全面。未来研究的重点是如何结合不同预测期的预测，并根据现有的预测精度，在不同时间段内，利用不同的预报信息，将预报信息更合理、充分的使用。但是必须认识到优化算法只能解决调度问题的一个有效办法，但是它并不能根本的解决问题。合理的调度规则可以提高水库的防洪和效益目前，研究人员采用数学方法从经济学角度研究水库的调度规则（套期保值规则），在调度规则这方面取得了丰硕成果，但是这种方法在水库调度规则这方面的模型还没有明确建立，如何建立中期径流预报信息水电站优化调度模型将会解决很大的难题。
4．存在的问题
在径流预报的不确定性描述中，大部分研究成果只是简单考虑了径流本身的统计误差，而很少考虑降雨预报信息给径流预报不确定性带来的影响。由于在降雨预报系统中，资料同化、大气观测和积分计算过程可能存在较大的累积误差，该误差是径流预报不确定性的最直接来源。
4.结论
径流预报是水文以及最资源配置的使用基础以及重要依据，那么其精度则是使用过程中更为重要的而且直接影响最终结果的重要影响因素，随着我国实际实践水文水资源的演化推进，那么中期径流预报的适用性更加的符合要求其重要性日益凸显，目前针对中期径流预报的各类各项研究已有了相当多的研究而且结果也得到相当多其进展较大，但是就整体而言仍然有许多不足以及还有待继续深入发展的趋势，其相对于短期的情况仍然存在着滞后的现象。在未来理应更加注重众多学科之间的交叉融合注重实用性、适用性可靠性以及结果的可靠性、稳定性以及精确性的研究。为了更容易得出一个结果，可以先简化处理，分析过程中先不考虑约束人情规律，然后再对其各种因素相结合深入透彻的分析其根本原因，从而达到对结果进行修正，这样就可以得出径流的最优预报方案。
参考文献：
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徐炜.考虑中期径流预报及其不确定性的水库群发电优化调度模型研究[D].大连：大连理工大学，2014.
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论文作者:张飞
论文发表刊物:《防护工程》2019年15期
论文发表时间:2019/12/4
标签：径流论文; 水库论文; 不确定性论文; 方法论文; 模型论文; 精度论文; 水资源论文; 《防护工程》2019年15期论文;