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水文预报与水资源优化管理技术

2. 长期水文预报
长期水文预报方法一般是根据河川径流变化具有连续性、周期性、地区性和

随机性等特征有针对性地开展研究。近年来，长期水文预报在传统数理统计方法
的基础上，又涌现出了一些结合现代智能应用的方法，如神经网络、支持向量机

等，以及上述多统计方法的综合应用等。此外，随着水文、气象模型和计算机技
术的高速发展，基于气候水文耦合模型的长期水文预报也逐渐成为现代水文研究

的热点方向之一。下面主要从物理成因分析、传统数理统计方法、人工智能应
用，以及气候水文耦合等长期预测方面简要综述研究进展。

（1）物理成因分析法
该类方法主要分为两类：① 天气学方法。径流的变化主要取决于降水，而

降水又是由大气环流形势决定的，因此天气学方法主要根据前期大气环流特征以
及表示这些特征的各种高空气象要素直接与后期的水文要素建立定性关系进行预

报。② 物理要素方法。地球系统是一个整体，水文过程与海温变化状况、太阳活
动、极地冰雪等气候因子均有一定联系，分析这些因素的异常信号，并建立与水

文要素特征值之间的相关关系，可以对后期水文要素可能发生的变化情况进行预
测。其中，海温场的异常分布具有范围广、厚度深、持续时间长等特点，往往是

大气环流异常的先兆，能为长期水文预报提供重要信息。该类方法通过探寻大气
环流、海温场及其他气候背景异常信号特征，并与水文要素建立相关关系，实现

定性的趋势分析推测。该类方法的预测结果能在一定程度上反映外界因子对水文

要素的影响，具有一定的可信度，但缺乏内在的物理成因机理认识。此外，不同
流域预报对象的影响因子是各有差异的，即使对同一区域各因子的影响作用也有

显著的年际变化差异，如 1998 年在超强厄尔尼诺事件影响下长江流域出现流域
性暴雨洪水，但 1999 年在相反的拉尼娜事件影响下长江流域依然出现了严重的

暴雨洪水事件，因此该方法难以在各区域普遍适用。
（2）传统数理统计方法

传统数理统计法是应用数理统计理论和方法，从大量水文历史资料中，寻找

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