Page 94 - 水文预报与水资源优化管理技术

第三章 流域水文建模及预报方法研究

之间，模型参数少、结构相对简单，并未考虑降水、蒸发等因素的空间分布对流
域产汇流的影响，典型代表如 TOPMODEL、TOPIKAPI。

与传统的集总式模型相比，分布式水文模型从水循环的动力学机制出发描述
流域水文问题，既考虑降雨和下垫面空间分布不均对流域产流造成的影响，同时

也能满足环境系统分析的需求，明显优于传统的集总式水文模型，为真实描述和
科学模拟降雨径流形成机理提供有效的工具，具有理论上的前沿性。但是由于缺

乏高质量观测资料、水文物理机制不完善、计算耗时长等问题，现阶段实际业务
应用中集总式水文模型使用范围更为广泛，且其预测精度暂时通常高于分布式水

文模型。
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

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