水情管理篇 3
1 概述 3
1.1 我国的水问题 3
1.1.1 洪灾概况 4
1.1.2 旱灾概况 6
1.1.3 水土流失概况 9
1.1.4 水体污染概况 9
1.2 我国主要江河水情特征 12
1.2.1 水文要素的基本概念 12
1.2.2 降水特征 14
1.2.3 蒸发特征 18
1.2.4 径流特征 18
1.2.5 洪水与干旱 20
1.2.6 泥沙与水质 22
1.2.7 水资源概况 24
1.3 我国的水情工作及其发展 25
1.3.1 水情工作的基本内涵 25
1.3.2 水情工作的作用 26
1.3.3 水文机构及水文站网 28
1.3.4 水情工作发展概况 31
1.3.5 水情报汛站网概况 33
1.3.6 水文情报预报技术进步 35
参考文献 38
2 水情工作管理 39
2.1 主要管理内容 39
2.1.1 主要内容 39
2.1.2 工作流程 40
2.2 水情管理的基本要求 41
2.2.1 基本原则 41
2.2.2 主要内容及措施 42
2.2.3 管理目标 42
2.3 管理文件和技术标准 43
2.4 资质管理 46
2.5 机构和人员职责 46
2.5.1 水利部水文局 46
2.5.2 流域机构水文部门 47
2.5.3 省级水文部门 47
2.5.4 区域（市级）水文部门 48
2.5.5 水情站 48
2.5.6 水情人员 48
2.6 汛前准备 49
2.6.1 总体要求 49
2.6.2 各级水情部门的主要任务 49
2.6.3 水情站网布设和调整 51
2.6.4 水情任务委托下达 51
2.6.5 水情特征补充更新 53
2.6.6 汛前检查 53
2.7 汛期工作 53
2.7.1 总体要求 54
2.7.2 报汛段次和传输时间要求 54
2.7.3 水情信息报送及其质量评定 55
2.7.4 信息处理和存储要求 56
2.7.5 水情监视主要内容 57
2.7.6 水文预报基本要求 57
2.7.7 预报方案编制和修订 58
2.7.8 洪水预报方案评定 59
2.7.9 其他预报精度评定 62
2.8 汛后检查总结 63
2.9 技术培训 64
2.9.1 目的和意义 64
2.9.2 培训形式 65
2.9.3 培训内容及要求 65
2.10 标准制定 65
2.11 技术成果管理 66
2.11.1 主要内容 66
2.11.2 基本要求 67
3 水情服务 68
3.1 服务内容及方式 68
3.1.1 服务内容 68
3.1.2 服务方式 69
3.2 水情值班 70
3.2.1 人员职责 70
3.2.2 工作流程 71
3.3 水情预报 71
3.4 水情会商 72
3.4.1 主要内容 72
3.4.2 会商准备 72
3.4.3 会商成果 73
3.5 专题分析及阶段综合分析 73
3.5.1 概况 73
3.5.2 气象成因 73
3.5.3 降水量 73
3.5.4 水情 74
3.5.5 水雨情主要特点 74
3.5.6 水文情报预报效益评估 74
3.6 水情信息发布 75
3.6.1 发布原则 75
3.6.2 发布内容 75
3.6.3 发布形式 76
3.7 洪峰编号 76
3.8 洪水量级 76
3.9 流域性洪水定义及量化指标 77
3.9.1 长江流域 77
3.9.2 黄河流域 79
3.9.3 淮河流域 82
3.9.4 松辽流域 84
3.9.5 珠江流域 87
3.9.6 海河流域 88
3.9.7 太湖流域 90
3.10 水情分级 90
3.11 预报分级制作 91
3.12 应急响应预案 91
3.12.1 Ⅰ级响应 91
3.12.2 Ⅱ级响应 92
3.12.3 Ⅲ级响应 92
3.12.4 Ⅳ级响应 93
水文情报篇 97
4 水情站网 97
4.1 水情站分类 97
4.1.1 雨量站 97
4.1.2 蒸发站 98
4.1.3 流量站 99
4.1.4 水位站 100
4.1.5 墒情站 101
4.2 站网布设 102
4.2.1 布设原则 102
4.2.2 布设步骤 103
4.3 测站编码 106
4.3.1 编码原则 106
4.3.2 编码格式 107
参考文献 109
5 水情信息测报 110
5.1 信息采集 110
5.1.1 雨量观测 110
5.1.2 蒸发观测 113
5.1.3 流量测验 114
5.1.4 水位观测 123
5.1.5 悬移质泥沙测验 131
5.1.6 墒情监测 135
5.2 水情报汛 141
5.2.1 报汛通信方式 141
5.2.2 自动测报 152
参考文献 160
6 水情传输处理 161
6.1 水情编码 161
6.1.1 编码格式 161
6.1.2 编码原则 163
6.1.3 编码格式 166
6.1.4 编码示例 167
6.2 传输处理 175
6.2.1 传输体系 175
6.2.2 汇集分发 177
6.2.3 质量控制 181
6.3 水情网络 181
6.3.1 网络常识 182
6.3.2 水情传输网络 183
6.3.3 网络应用 186
参考文献 191
7 水情数据库 192
7.1 数据库常识 192
7.1.1 基本概念 192
7.1.2 系统组成 193
7.2 数据库介绍 193
7.2.1 Oracle系统 193
7.2.2 Sybase系统 195
7.2.3 SQL Server系统 195
7.3 数据库设计 200
7.3.1 需求分析 200
7.3.2 概念设计 201
7.3.3 逻辑设计 201
7.3.4 物理设计 203
7.3.5 验证设计 205
7.4 实时水情数据库 209
7.4.1 主要内容 210
7.4.2 标识符命名原则及数据类型 210
7.4.3 基本信息类表 214
7.4.4 实时信息类表 220
7.4.5 预报信息类表 226
7.5 数据库管理 227
7.5.1 管理职责 227
7.5.2 操作方法 229
参考文献 240
8 水情业务系统 241
8.1 值班平台 241
8.1.1 基本功能 242
8.1.2 技术实现 242
8.1.3 应用示例 248
8.2 查询监控 263
8.2.1 基本功能 263
8.2.2 技术实现 263
8.2.3 应用示例 264
8.3 会商发布 269
8.3.1 基本功能 269
8.3.2 关键模块技术实现 270
8.3.3 应用示例 273
水文预报篇 297
9 实用洪水预报方法 297
9.1 河段洪水预报 297
9.1.1 相应水位（流量）预报 297
9.1.2 河段流量演算 303
9.2 流域降雨产流预报 313
9.2.1 降雨径流相关图法 313
9.2.2 蓄满产流方法 316
9.2.3 下渗产流方法 320
9.2.4 流域蒸散发计算 322
9.2.5 径流成分划分计算方法 324
9.2.6 流域产流计算 327
9.3 流域径流过程预报 329
9.3.1 单位线法 329
9.3.2 线性与时变系统单元流域汇流模型 340
9.3.3 地下径流汇流计算 343
9.3.4 流域汇流计算方法 344
9.4 实时预报的基本方法 346
9.4.1 线性系统的数学模型 346
9.4.2 线性系统常用识别方法 348
9.4.3 实时校正预报的基本方法 349
9.4.4 应用实例 352
参考文献 355
10 实用流域水文模型 356
10.1 模型概述和分类 356
10.1.1 模型的分类 357
10.1.2 尺度及其影响 358
10.1.3 模型参数的率定方法和资料要求 358
10.1.4 模型不确定性问题 359
10.1.5 水文模型的发展趋势 360
10.2 新安江模型 362
10.2.1 模型的结构、原理 362
10.2.2 模型的参数和率定 366
10.2.3 模型应用实例 368
10.2.4 应用经验 376
10.2.5 新安江模型的其他形式 378
10.3 陕北模型 378
10.3.1 模型结构和原理 378
10.3.2 模型的参数及确定方法 380
10.3.3 模型应用实例 380
10.3.4 应用经验 383
10.4 SCLS模型 383
10.4.1 SCLS模型的基本原理和结构 384
10.4.2 参数及确定方法 387
10.4.3 模型的资料要求 388
10.4.4 应用实例 388
10.5 CRFPDP模型 391
10.5.1 模型的结构和算法 392
10.5.2 参数率定和建模 396
10.5.3 模型的应用 400
10.6 姜湾径流模型 406
10.6.1 模型的原理和结构 406
10.6.2 模型参数的推求 407
10.6.3 水源的划分和各种径流过程的计算 408
10.6.4 模型应用实例 409
10.7 双超产流模型 412
10.7.1 植物截留计算模块 413
10.7.2 微元入渗模块 413
10.7.3 超渗产流模块 414
10.7.4 超持产流模块 417
10.7.5 单元体蒸散发计算模块 419
10.7.6 模型计算流程图及参数 420
10.7.7 模型应用实例 421
10.8 河北雨洪模型 423
10.8.1 模型结构和原理 423
10.8.2 模型的参数和率定 426
10.8.3 模型应用实例 427
10.9 陆浑降雨径流流域模型 429
10.9.1 模型结构 429
10.9.2 模型原理及计算公式 429
10.9.3 模型特点 435
10.9.4 模型应用实例 435
10.10 大伙房模型 438
10.10.1 模型的结构与原理 438
10.10.2 模型的参数和率定 446
10.10.3 模型的资料要求 447
10.10.4 模型参数调试的应用实例 447
10.10.5 应用经验 448
10.11 NAM模型 448
10.11.1 模型的用途和限制 448
10.11.2 模型的原理和结构 448
10.11.3 参数及确定方法 451
10.11.4 模型应用实例 451
10.12 水箱（TANK）模型 452
10.12.1 结构和原理 453
10.12.2 模型的参数及确定方法 455
10.12.3 模型应用实例 457
10.13 萨克拉门托模型 459
10.13.1 模型的原理和结构 459
10.13.2 模型的参数 463
10.13.3 模型应用实例 465
10.14 TOPMODEL模型 468
10.14.1 模型结构和原理 468
10.14.2 模型的参数和确定方法 473
10.14.3 模型的应用实例 474
参考文献 477
11 实用水力学模型 480
11.1 水力学模型原理方法 480
11.1.1 基本概念及特点 480
11.1.2 模型应用现状 481
11.1.3 一维水力学模型 481
11.1.4 二维水力学模型 491
11.1.5 实时校正方法 492
11.2 长江实用水力学模型 494
11.2.1 模型结构 494
11.2.2 模型的原理 495
11.2.3 模型的参数 496
11.2.4 模型的资料 499
11.2.5 模型应用效果 499
11.3 太湖实用水力学模型 499
11.3.1 模型结构 499
11.3.2 模型原理和计算公式 501
11.3.3 模型的参数和变量 507
11.3.4 模型的资料要求 507
11.3.5 模型应用 508
11.4 秦淮河流域实用水力学模型 509
11.4.1 秦淮河基本情况 510
11.4.2 河网概化 510
11.4.3 水力学洪水演算 510
11.4.4 流域边界条件和集中入流 510
11.4.5 湖泊（水库）调洪计算 511
11.4.6 水位边界条件 511
11.4.7 模型参数率定及模型验证 511
11.5 淮河王家坝—鲁台子有行蓄洪区河系实用水力学模型 516
11.5.1 模型的用途和限制 516
11.5.2 模型的原理和结构 516
11.5.3 模型的参数和变量 519
11.5.4 模型的资料要求 519
11.5.5 模型应用 520
参考文献 522
12 其他水文预报 524
12.1 概述 524
12.2 水利水电工程施工期预报 524
12.2.1 基本概念和特点 524
12.2.2 预报项目及要求 525
12.2.3 基本方法 525
12.2.4 预报实例 532
12.3 水库水文预报 534
12.3.1 概述 534
12.3.2 入库流量的计算 535
12.3.3 静库容水库调洪演算 537
12.3.4 动库容调洪演算 540
12.4 枯季径流预报 542
12.4.1 基本概念和特点 542
12.4.2 预报方法 542
12.4.3 预报实例 544
12.5 骤发性洪水预报 546
12.5.1 基本概念和特点 546
12.5.2 项目及要求 547
12.5.3 基本方法 547
12.5.4 预报实例 551
12.6 城市洪水预报 552
12.6.1 基本概念和特点 552
12.6.2 项目及要求 553
12.6.3 基本方法 554
12.6.4 预报实例 556
12.7 融雪径流预报 559
12.7.1 基本概念和特点 559
12.7.2 融雪径流预报模型 559
12.7.3 预报实例 564
12.7.4 指数和统计预报法 565
12.8 风暴潮及感潮河段潮位预报 567
12.8.1 基本概念和特点 567
12.8.2 项目及要求 569
12.8.3 基本方法 570
12.9 冰情预报 578
12.9.1 基本概念和特点 578
12.9.2 项目及要求 580
12.9.3 基本方法 580
12.9.4 预报实例 586
12.10 旱情预报 588
12.10.1 干旱基本概念 588
12.10.2 项目及要求 589
12.10.3 旱情预报方法 591
12.10.4 水文干旱预报 598
12.10.5 旱情预报应注意的问题 600
12.11 中长期水文预报 601
12.11.1 基本概念和特点 601
12.11.2 中期预报方法 602
12.11.3 长期降水及来水量趋势分析预测 603
12.11.4 长期水文气象预报方法 605
12.11.5 长期预报实例 607
12.12 水质预报 609
12.12.1 基本概念和特点 609
12.12.2 项目及要求 610
12.12.3 基本方法 611
12.12.4 误差评定 616
12.12.5 预报实例 616
参考文献 619
13 预报方案编制及作业预报 621
13.1 预报方案编制 621
13.1.1 编制内容及要求 621
13.1.2 预报模型和方法选择 622
13.1.3 模型参数确定 623
13.1.4 方案编制的计算机处理技术 624
13.2 作业预报 642
13.2.1 基本要求 642
13.2.2 信息预处理 642
13.2.3 预报制作与会商 643
13.2.4 预见期降雨预报使用 644
13.2.5 预报制作中的计算机处理技术 645
13.2.6 气象产品释用 655
13.3 洪水预报实时校正 661
13.3.1 传统的实时校正方法 662
13.3.2 计算机自动校正技术 671
13.3.3 计算机交互式校正模块 675
参考文献 683
14 洪水预报系统 684
14.1 洪水预报系统发展简史 684
14.2 洪水预报系统基本功能 685
14.3 国内代表性洪水预报系统 685
14.3.1 中国洪水预报系统（NFFS） 685
14.3.2 通用型水文预报平台（WISHFS） 691
14.3.3 淮河洪水预报系统 704
14.3.4 大型水电系统实时洪水预报系统 709
14.4 国外著名水文预报系统简介 715
14.4.1 美国天气局河流预报系统（NWSRFS） 715
14.4.2 MIKE 11洪水预报系统 718
14.4.3 欧洲洪水预报实时业务系统（EFFORTS） 721
参考文献 732