前言
我国是世界上自然灾害多发的国家之一,每年都会发生不同程度的洪涝灾害,洪灾直接经济损失达几百亿元甚至上千亿元。1998 年长江中下游的暴雨洪水淹没耕地482 万亩,受灾人口229 万人,中下游5 省死亡人口1562 人,直接经济损失1450.9 亿元;同时,据测算分析,1998年水文预报直接减灾效益达800 多亿元。因此,水文预报在防洪减灾中起到了重要作用。
随着我国现代化建设的不断发展,国民经济各部门对水文预报提出的要求越来越高,不仅要求有较高精度的短期预报,而且要求有预见期更长的中长期预报。从防洪抗旱指挥的角度来说,各级防汛抗旱部门,大中小型水利、水电、水运工程的兴建、管理运行直至国防建设,都要求水文部门能提供预见期长、准确性高的中期与长期预报。与此同时,进入21 世纪,作为支撑社会、经济和生态环境可持续发展的水资源,其危机日益严重,开展水资源中长期预报对合理开发和优化水资源、更好地推动区域社会经济发展具有重要意义。
我国自1958年以来开展了水文中长期预报工作。40 多年来,中长期预报应用范围逐步扩展,预报准确率明显提高,学科发展逐步深入。但是生产部门大多采用传统的方法进行预报,如逐步回归、多元线性回归、自回归、历史演变与周期分析等。对模糊分析、小波分析、人工神经网络、灰色系统分析、投影寻踪技术等新方法比较生疏,且应用较少。研究表明,水文学研究对象(如洪水、径流、降雨等)具有大量的不确定性和复杂性,常规的分析方法很难对他们的发展规律和变化特征有清晰的了解和准确的预测。
本书除介绍中长期预报的传统方法以外,着重将目前比较新的预报方法和技术介绍给读者。全书包括绪论、回归分析技术、周期分析预测技术、时间序列预测技术、灰色预测技术、人工神经网络预测技术、小波分析技术、投影寻踪预测技术、模糊分析预测技术及水文中长期组合预测模型等10 章,共介绍了17 种具体的预测技术与方法,10种组合预测方法。由于模糊预测技术、小波分析技术、投影寻踪技术等方法牵涉的理论知识较多,书中没有介绍太多的深奥理论,而是侧重于方法的实现和应用。所有方法均附计算程序流程框图和VisualBasic6.0 源程序代码,并通过应用实例对计算过程进行了详细介绍。(https://www.daowen.com)
本书是在综合国内外许多资料的基础上,经过反复酝酿编写而成的,其中一些章节融入了作者近年来的研究成果。由于作者水平有限,编写时间仓促,对某些预测技术的理论研究不够深入,书中必然有许多缺陷和不妥之处。在引用文献时,也可能存在挂一漏万的问题,希望读者和有关专家批评指正。
本书的主要研究成果是在国家重点基础研究计划“973”项目(2003CB415205)的资助下完成的,项目研究过程中得到了四川大学水电学院缪韧教授的悉心指导。在本书的出版过程中,长江水利委员会水文局总工程师程海云教授、四川大学缪韧教授对本书进行了审定,提出了许多宝贵的意见和建议。四川大学缪韧教授为本书作序,长江水利委员会长江上游水文水资源勘测局领导对本书的出版给予了大力支持。另外,中国水利水电出版社水利水电第一出版中心主任王志媛及编辑隋彩虹同志对此书的出版付出了大量心血,在此一并致谢。
著者
2007 年8 月于重庆