中长期水文预报方法的分析与展望

中长期水文统计预报方法探究及应用概述随着气候变化影响的加剧，水文预报成为了保障国家水资源安全、水灾防治以及水资源的合理利用的重要手段。

中长期水文预报对于水利工程建设、水资源管理以及农业生产等领域具有重要意义。

本文通过探究中长期水文统计预报方法的理论基础、方法基本原理和实际应用，旨在提供关于中长期水文预报的探究进展与应用的全面了解。

一、中长期水文统计预报方法的理论基础中长期水文统计预报方法对于水文预报的准确性及可靠性具有重要影响，因此深度探究其理论基础是必要的。

目前，主要的水文统计预报方法包括频率分析、递归猜测、时空插值以及统计模型等。

其中频率分析是基于历史观测数据的分析方法，通过建立概率分布函数来推断将来水文变量的概率分布。

递归猜测则是基于水文时间序列的自回归特性进行猜测，适用于多个时间标准的预报。

时空插值方法是通过思量水文变量在时空上的连续性，利用已知观测点的信息推断未知地点的水文变量。

而统计模型则通过建立统计干系来猜测将来水文变量。

以上方法的理论基础对于中长期水文预报的方法选择和应用具有重要意义。

二、中长期水文统计预报方法的基本原理频率分析中，一个重要步骤是依据观测数据拟合分布函数，如常用的正态分布、对数正态分布以及Gumbel分布等，然后通过选择适当的频率进行预报。

递归猜测方法则是通过将历史数据与将来数据进行回归分析，建立水文变量的线性或非线性干系，利用此干系进行猜测。

时空插值法则依据已有数据的空间分布以准时间变化特征，选择合适的插值方法进行预报。

统计模型则依据已知的统计干系，利用参数预估等方法建立数学模型，通过模型进行猜测。

三、中长期水文统计预报方法的应用中长期水文统计预报方法在实际应用中广泛使用，具有重要的实际应用价值。

在水利工程建设中，中长期水文预报可以用于确定水源的储存容量，选择合适的供水方案，以及制定防洪和排涝措施。

在水资源管理中，中长期水文预报可以提前预判不同地区的水资源供应状况，合理打算用水规划，提高水资源的利用效率。

论水文预报面临的新问题及其对策摘要：随着现代社会的生产、生活对中长期水文预报的高的要求，既有的许多水文预报方法都遇到不同程度的阻碍和限制。

中小河流洪水预报系统是一个具有较高复杂性的系统，其洪水预报效能也直接影响着我国整体经济的发展以及广大人民的人身安全和财产安全。

为了有效提高中小河流洪水预报的准确性，国家有关部门必须对中小河流洪水预报系统进行全面的分析，并针对系统中的难点与重点，对其进行合理的改进，唯有这样，才能在很大程度上提高中小河流洪水预报的准确度，为人民群众的人身安全以及财产安全提供强有力的保障.关键词：河流；洪水预报；对策和大河流相比，我国的中小河流尤其自身的特点，即空间分布上数量较多，且分布的范围较大，每个地区的地形地貌特征和气候条件各不相同，这样就使得不同的区域水文条件有所差异。

同时，我国中小河流洪水有着季节性、突发性和时常性的特点，且很容易在夏季发生较为严重的洪水灾害。

为了提高中小河流洪水预报的准确性，保证人民的生命财产安全，必须要对中小河流洪水预报系统进行全面的分析，采取有效的措施，进行合理的防洪改进和完善。

一、河流洪水的特点与大江大河的洪水相比，我国中小河流的洪水在时空分布、成因、形成过程等方面有着显著的不同，归纳起来具有以下几个方面的特点：1、从空间分布上看，中小河流分布广、数量多，各种流域的自然地理、气候特征复杂多样，水文气象条件也各不相同。

2、从时间分布上看，中小河流的洪水具有季节性、频发性和突发性：洪水主要集中在夏季，雨季的局地强降水往往造成中小河流的突发性洪水灾害；不同区域还存在季节差异，有些流域在春末或秋初也常有洪水发生。

3、从成因上看，中小河流发生洪水的原因可分为自然因素和人为因素：一方面，强降雨和流域陡峻地形是中小河流洪水骤发的主要诱因；另一方面，人类对中小流域不合理的开发利用，造成森林植被覆盖率下降、水土流失、土壤侵蚀、生态环境恶化，以及河道侵占、拦河设障等使河道严重萎缩，都进一步引发或加剧了洪水的灾害。

水文技术标准的现状分析与展望水文方面的相关工作对于社会发展来说比较重要，但是水文又是一个比较大的整体，所以就要求能够有一定的标准来开展相关工作。

目前我国在这方面是取得了一定的进展，但还是存在许多问题，对于这些问题，本文也给出了相关的建议。

标签：水文；标准；分析；展望一、水文技术发展历程在1955年的时候，我国第一次明确表明相关的水文标准，然后通过采用这个标准，使得我们能够在相关的水文技术工作方面取得了一定的成就；到1980年的时候，才能够使得水文技术的发展跟上国际的脚步，其才有了更加标准的衡量作用，使得我国在各种相关的工作中能够更加顺利进行；直到1992年的时候，才取得了进一步的完善，其工作流程也有了比较明确的标准，使得水文技术能够一直发展至今。

二、现有系存在的主要问题（一）技术落后虽然我国的水文技术标准已经取得了一定成就，但与那些比较发达的国家相比较，我们国家的水文技术标准还是显得十分落后，表现在我们没有使用上一些比较先进的设备或者技术。

（二）标准编制周期长就目前而言，有一些标准编制所使用的时间太长了。

有一些标准，虽然早就确定下来了，但是经过多年之后还不能够编制出来，就使得这些标准不能够及时的得到使用，或者等其编制出来的时候，已经跟不上时代的步伐，老化现象比较严重。

这样就使得新技术不能够得到很快的发展，不利于水文标准的进步。

（三）内容重复交叉水文标准包括很多方面的内容，然而其中列出的各项符号术语或者是其他内容，有很大一部分都是重复的，就使得每一个方面的内容都比较具有综合性，各方面不能够很明显的突出。

（四）经费投入不足对于任何一个标准来说，都需要进行编写等很多工作，所以也就要求要有相应的投入。

但是因为水文是属于一种社会公益，所以相关部门又不会给予太多经费。

又因为所获得的经费不多，就使得相关的研究工作不能够正常进行，那么标准编制就不能够短时间完成，这也会影响到其技术水平。

（五）专家论证不够就目前而言，很多标准都没有得到专家论证，其实标准有很多个方面的内容，各个内容之间又存在比较大的差异，因此一定要有相关的专家进行论证，然后再把各个内容进行分类。

中长期水文预报及调度技术探究与应用一、绪论水资源是人类生活和经济进步的基础，而水文预报及调度技术是有效管理和保卫水资源的重要工具。

中长期水文预报及调度技术的探究与应用，能够在水文灾难预警、水资源规划与分配等方面发挥重要作用。

本文将从水文预报技术和调度技术两个方面进行综述，探讨中长期水文预报及调度技术的探究与应用。

二、中长期水文预报技术1. 中长期水文预报的观点和意义中长期水文预报是指对将来10天到6个月的水文演变趋势进行猜测的技术。

它与短期水文预报互相补充，可以为水利工程运行管理、浇灌决策、水资源调度等提供决策支持。

中长期水文预报技术的应用，能够提高水资源的利用效率，缩减洪水和干旱等水文灾难的风险。

2. 中长期水文预报技术的方法与模型中长期水文预报技术主要包括气象预报技术和水文模型预报技术。

气象预报技术常用的方法有统计方法、物理方法和数值模型法。

其中，最常用的是数值模型法，通过运行大气环流数值模型，获得中长期气象因素的预报结果。

水文模型预报技术主要利用数学模型对地表径流、地下水、湖泊水位等水文因素进行模拟，从而猜测将来一段时间内的水文演变趋势。

三、中长期水文调度技术1. 中长期水文调度方法与策略中长期水文调度方法主要包括水库调度和河流调度。

水库调度是指通过合理调整水库蓄水位和出库流量，保证供水、发电、防洪等需求的调度方式。

河流调度是指依据中长期水文预报结果，调整河流的水量分配和运行方式，实现不同水功能区域的协调进步。

中长期水文调度策略包括对水资源的优化配置、合理调度时间、防洪调度和提高水资源利用效率等方面。

2. 中长期水文调度技术的应用案例中长期水文调度技术在实际应用中取得了不错的效果。

例如，为了缩减北方干旱地区的水资源压力，可以通过提前预警干旱状况，合理打算调度方案，确保水资源的合理分配和利用。

另外，结合中长期水文预报结果，可以在水库调度中优化水源调配，提高供水效率，降低发电成本。

四、中长期水文预报与调度技术的挑战和趋势中长期水文预报与调度技术面临一些挑战和问题。

中长期水文预报及其在平原洪水资源利用中的应用研究中长期水文预报及其在平原洪水资源利用中的应用研究摘要：水文预报在水资源管理和水灾防治中起着重要的作用。

本文通过对中长期水文预报模型、方法及其在平原洪水资源利用中的应用研究进行探讨，旨在为中长期水文预报在水资源管理中的应用提供参考。

关键词：水文预报；中长期；平原洪水；资源利用第一章绪论1.1 研究背景水文预报是指根据已有的观测数据、历史资料以及一定的模型、方法，预测未来一段时间内水文现象的变化。

水文预报具有重要的实践意义，能够为水资源管理、水灾防治等提供科学依据。

1.2 研究内容和意义中长期水文预报是指对未来较长一段时间内水文过程进行预测的方法和技术。

平原地区常发生洪水，如何合理利用洪水资源成为了重要的问题。

因此，本研究旨在探讨中长期水文预报的技术与方法，并探讨其在平原洪水资源利用中的应用价值。

第二章中长期水文预报模型和方法2.1 中长期水文预报模型中长期水文预报模型主要采用统计模型和数学模型，包括线性回归模型、ARIMA模型、神经网络模型等。

这些模型通过对历史水文数据和气象数据进行分析和拟合，预测未来一段时间内的水文变化。

2.2 中长期水文预报方法中长期水文预报方法常用的有离散方法和连续方法。

离散方法包括时间划分法、频率分析法等，连续方法包括线性回归法、趋势分析法等。

这些方法通过对水文数据的统计分析和趋势预测，得出中长期水文预报结果。

第三章平原洪水资源利用3.1 平原洪水资源特点平原地区洪水资源丰富，但由于水资源的分布不均，需要科学合理地利用。

平原洪水资源具有周期性和时空分布不均匀的特点，需要进行合理管理和利用。

3.2 平原洪水资源利用方法平原洪水资源利用方法包括洪水蓄滞与排洪、滞洪区建设等。

通过对平原河网的调节与控制，利用洪水资源进行水源补给、灌溉、养殖、生态修复等活动，实现洪水资源的多元化利用。

第四章中长期水文预报在平原洪水资源利用中的应用研究4.1 基于模型的洪水资源预报使用中长期水文预报模型，结合平原洪水资源的特点，预测未来一段时间内的洪水资源变化，并为洪水蓄滞与排洪、滞洪区建设等提供决策依据。

中长期水文预报方法研究综述
王富强;霍风霖
【期刊名称】《人民黄河》
【年(卷),期】2010(032)003
【摘要】从传统的水文统计法、成因分析法和现代的模糊数学方法、人工神经网络方法、灰色系统理论方法等方面,系统地总结了国内外中长期水文预报的研究进展情况.对其研究现状进行了评述和分析,指出了当前中长期水文预报模型存在的模型适用性不是这一主要问题.分析认为:①从物理成因上解释预报因子的合理性,使预报模型建立在严格的物理成因的基础上,是今后中长期水文预报应遵循的基本原则;②根据水文要素变化的非线性特点,将各种方法进行耦合,将在中长期水文预报中发挥重要作用;③应积极开展中长期水文预报所需资料的观测与积累,特别是人类活动的影响、全球气候变暖等引起的预报因子及影响因素的变化.
【总页数】4页(P25-28)
【作者】王富强;霍风霖
【作者单位】华北水利水电学院,河南,郑州,450011;黄河水利科学研究院,河南,郑州,450003
【正文语种】中文
【中图分类】TV124
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5.中长期水文预报方法的应用 [J], 谭思源;
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浅谈中长期水文预报的方法摘要：由于中长期水文预报对于水资源规划管理、水库及水电站调度具有的重要意义，其影响水文因素十分复杂，但中长期水文预报方法目前尚不够成熟，因此根据各种方法的优缺点及预测的依据进行综合分析，合理取值。

并应结合当地实际不断积累经验，并进一步指出将来中长期水文预报的进一步研究方向。

关键词：中长期水文预报预报方法水文要素1 前言中长期水文预报是根据前期和现实的水文、气象等信息，运用天气学、数理统计、宇宙-地球物理分析方法，对未来较长时间内水文情势做出定性或定量预报。

中长期水文预报具有较长的预见期，能够使人们在解决防洪与抗旱、蓄水与弃水及各部门用水之间矛盾时及早采取措施进行统筹安排，以获取最大的效益。

近年来，随着新的数学分支和计算机技术的发展，为中长期水文预报拓展了新的研究途径。

随着社会的不断发展，国民经济各个部门对水文预报提出的要求越来越高，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，要求有定性分析及有定量的预报。

显然，积极开展中长期水文预报是非常必要的。

2 传统的预报方法中长期的水文要素受天文、气象、地理等多因素的影响，是多个因素共同作用的结果，因此应从历史资料中挑选多个与预报要素具有物理成因相关的因子作为预报因子，通过统计分析等数学方法建立预报因子与预报因素间的定量或定性关系从而进行水文要素预报。

2.1 成因分析法成因分析法主要侧重于水文现象物理形成过程的描述与分析。

它的主要思想是根据前期的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起定量的关系进行预报。

成因分析法有以下几类:①应用前期环流进行预报；②应用前期海温特征进行预报；③根据太阳黑子相对数n年周期中的相位或分析黑子数与江河水量变化之间的关系，对后期可能发生的旱涝进行定性预测；④分析地球、行星、火山运动、臭氧的多少等与水文过程的对应关系，对后期可能发生的水文情况作出定性预估；⑤概率统计预报。

水文预报大作业中长期水文预报方法作者姓名： *** 学科、专业：水文预报理论与方法学号： *** 指导教师： *** 完成日期： ***摘要本文运用历史演变法、单要素模糊推理法、平稳时间序列法三种中长期预报方法，分别对某水库1967—2011年7月份平均流量进行处理，进而预报2012年7月份平均流量。

三种方法的预报结果分别为：333.15m³/s、180 m³/s、258.6 m³/s。

文中具体介绍了各方法的计算过程，并在文末对各方法的优缺点进行了评价。

关键词：历史演变法；单要素模糊推理法；平稳时间序列法目录摘要 (II)前言............................................................................................................................... - 1 -1预报方法原理............................................................................................................ - 1 -1.1历史演变法..................................................................................................... - 1 -1.2单要素模糊推理法......................................................................................... - 2 -1.3 平稳时间序列法............................................................................................ - 2 -2三种预报方法的实例应用 (5)2.1 历史演变法 (5)2.2 单要素模糊推理法 (7)2.3 平稳时间序列法 (12)3.方法结果对比与分析 (14)- III -前言根据前期水文气象要素，用成因分析与数理统计的方法，对未来长时期(一旬至一年)的水文要素进行科学的预测称为中长期水文预报。

中长期水文预报方法探析
李日芳;刘振宇
【期刊名称】《卷宗》
【年(卷),期】2012(0)4
【摘要】准确及时的水文预报在防洪抢险、保证工农业安全生产,充分利用水资源以及发挥水利措施的作用方面都起到很大的作用.因此,开展这方面的研究和探讨具有重要的理论价值及现实意义.
【总页数】2页(P151-152)
【作者】李日芳;刘振宇
【作者单位】辽宁省大伙房水库管理局;辽宁省水文水资源勘测局抚顺分局
【正文语种】中文
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1.中长期水文预报方法的分析与展望 [J], 陈文爱
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水阳江宣城水文站中长期洪水预报方案的研制与分析摘要：模型编制依据的基本资料提供的1951年1月至1999年12月22个因子及1951年1月至1999年12月宣城水文站月平均水位水文因子，共49年同步资料。

对宣城水文站的月平均水位，用多元回归法作出预报模型，并进行检验和评定。

利用气象水文信息，开展宣城的水文预报，特别是中长期水文预报，以利于防汛抗旱、水资源合理使用及调度。

关键词：中长期；洪水预报；预报因子；相关分析；多元回归；预报模型，检验。

一、宣城概况宣城市位于安徽省东南皖南山区与沿江平原结合地带，跨东经117゜58’～119゜40’、北纬29゜57’～31゜19’。

区域面积12340平方公里，宣城市辖境在地质分区上位于扬子准地台地区。

境内河流主要有青弋江和水阳江两大水系，均属长江流域。

宣城水文站位于水阳江中游，控制面积3410km2，洪水主要由暴雨形成。

二、资料处理与分析以宣城水文站月平均水位为本次研制的预报对象，根据需要，选择22个气象因子共同组成参选预报因子。

根据各参数物理特性对原始资料及宣城水文站资料进行合理性、一致性分析，数据合理，资料系列完整，无需插补延长，可直接用于计算。

由于宣城水文站从1951年起有完整的水文资料，故资料系列取1951年至1993年共43年同步资料进行预报分析及拟合检验；1995年至1999年共5年同步资料进行预报方程预报检验。

为方便计算，1951～1999挑选3月、6月、10月年平均水位作为预报对象录入年平均水位，并进行预报因子挑选。

单相关系数计算公式式中：r为单相关系数（或线性相关系数）,分别表示和x的多年平均值；即，xt、yt分别表示x和y的实测值，t表示年次n为资料年限（样本数），即t=1，2……n。

单相关系数t检验在满足r>rα的基础上，选择相关系数最大的系列为该因子相关月份系列选取；由可信度（α=0.02）及样本数（n=43），查表得最低相关系数rα=0.3539;由可信度（α=0.05）及样本数（n=43），查表得最低相关系数rα=0.301;由于挑出的因子较多，不便于进行多元回归计算；用相关系数法进行因子筛选，以进行多元回归计算，建立多元回归模型。

中国水文发展概况及未来水文事业发展方向分析水文事业随着国民经济和社会的发展而不断发展，取得了巨大成就。

我国已建成各类水文站点多处，形成包括水位、流量、雨量、水质、地下水、蒸发、泥沙等项目齐全、布局比较合理的水文站网。

一、水文统计1、数量基本水文站为探索水文基本规律，满足水文分析计算、水文预报、水资源评价及环境监测等多方面需要，经统一规划而设立，并进行长期连续观测的水文测站。

2020年，国家基本水文站数量3265处，较上年增加55处；其中云南省水文水资源局179处，山东省水文局157处，江苏省水文水资源勘测局154处。

专用水文站为特定目的而设立，不具备或不完全具备基本水文站功能的水文测站。

2020年，我国专用水文站数量4492处，较上年增加57处；其中山东省水文局330处，安徽省水文局296处，贵州省水文水资源局269处。

水位站是是水文站按照测验项目分类的一种。

水位站整机功耗小，可全程跟踪记录与监测数据。

2020年，我国水位站数量16068处，较上年增加774处；其中浙江省水文管理中心4762处，福建省水文水资源勘测中心2025处，湖南省水文水资源勘测中心1366处。

雨量站是指在选定的固定观测场使用雨量计进行降水量观测的水文测站。

2020年，我国雨量站数量53392处，较上年减少516处；其中重庆市水文监测总站4528处，河南省水文水资源局3953处，广西壮族自治区水文中心3503处。

2020年，我国地下水站数量27448处，较上年增加1428处；其中河北省水文勘测研究中心3732处，山西省水文水资源勘测总站3118处，河南省水文水资源局2624处，内蒙古自治区水文水资源中心2541处，山东省水文局2292处。

水质站是进行水环境监测采样和现场测定，定期收集和提供水质、水量等水环境资料的基本单元；为掌握水质动态收集和积累水质基本资料而设置的测站。

2020年，我国水质站（地表水）数量10962处，较上年减少1750处；其中江苏省水文水资源勘测局2451处，广东省水文局640处，江西省水文监测中心534处。

水文预报方法分析在水利水电工作中，水文预报具有重要的意义，通过水文预报可以获知流域的实际状况以及未来一段时间的发展状态。

水文预报方式相对较多，通过驱动方式的差异可以将其分为过程驱动和数据驱动两种模型方式。

过程驱动也属于数学模型，是对径流以及河道的产流、演进等过程进行模拟的一种模型，从而对流域流量进行预报。

而与过程驱动模型不同的数据模型则属于物理机制，几乎不受水文过程影响，通过将获取数据之间的关系，获取模型的黑箱子方式。

其中回归模型是使用最为广泛的数据驱动模型，但是随着水文预测技术的发展近年来我国还产生了更多新型的水文预测方式，不但提升了水文预测效率，同时也提高了水文预测精度。

加之水文数据获取能力的提升，在水文预测工作中越来越多的开始使用数据驱动模型进行水文状况的预测。

1 过程驱动模型分析依照应用领域的不同可以将过程驱动模型分为两类，一类为枯季径流退水模型，另一类为概念性流域降雨径流模型。

前者主要用于慢反应水源以及地下水作为水源的流域；后者应用范围相对较广，可以在不同径流中的流量过程。

1.1 枯季径流退水模型通过退水曲线可以反应出自然流域在不同时节的水文状况，尤其是枯季径流退税过程。

通过枯季径流退水曲线法可以总结出枯季径流的退水规律，从而将其应用到径流量以及过程的预报中。

另外需要注意该种方式仅仅适用在没有显著降水的情况下，若降水对径流状态有明显影响，则该方式无法使用。

该种模型主要结合了经验公式以及物理学公式，通过二者的结合，针对径流河道的演进过程进行模拟，并将径流同降雨之间的转换描述出来。

概念性模型在短期水文预报中预报时间较短，其预报时间间隔大多为日或小时。

而在中长期水文预报中会适当调整输入、输出量时间，将其变化为旬或月，通过这种改变调整该种预报方式的适用范围。

在降雨径流模型中，降水输入是必不可少的，所以需要将降水预报结合到中长期的水文预报中，以此提高水文预报精度。

而在时间尺度相对较大的水文预报中，若使用概念性模型，需要适当对模型结构进行调整，从而保证模型预报精度。

中长期水文预报及调度技术研究与应用的开题报告一、研究背景和意义水是人类生存和发展的重要原材料，而水资源的开发利用也是人类社会发展的重要支撑。

然而，水文环境和气候变化等外部环境对水资源的影响越来越大，给水资源的保护、开发和利用带来了更为严峻的挑战。

水文预报及调度技术作为解决水资源优化配置问题的重要手段，在经济、社会、生态等领域有着广泛的应用。

我国地域广大、地貌复杂，气候变化、森林砍伐、城市化等人类活动对水文水资源带来的影响尤为显著，因此，其重要性不言而喻。

中长期水文预报与调度技术具有显著的可持续发展意义，对于实现水资源的保护和利用，推进区域生态文明建设，提高自然灾害应对能力，促进经济社会持续发展和人民群众的福祉具有重要的意义。

二、研究内容和目标1. 研究两种主要的数学水文模型：单点模型和区域模型，比较其优缺点，探究适用的场景。

同时，结合实际应用场景，设计并优化相关参数。

2. 基于概率统计方法、人工神经网络和机器学习等技术，开展中长期水文预报，精确掌握未来水文情况及其变化趋势，为制定科学合理的调度方案提供支持。

3. 建立中长期水文预报与调度模型、探索优化模型，运用该模型对实际工程进行模拟预报和调度优化。

4. 通过地表水和地下水测试站点的监测，在进行水文预报与调度技术研究与实践的同时，对监测站点的技术水平进行提升。

三、研究方法1. 文献资料查阅分析法，系统收集和分析前人在此领域的研究成果，全面了解本领域的现状、发展趋势和未来方向。

2. 室内试验法，通过在实验室进行理论分析、模型优化和合成实验，掌握中长期水文预报与调度技术的基本原理和应用方法。

3. 田间试验法，通过实地调查和数据采集，研究不同时间尺度水文情况的特征和变化规律，为中长期水文预报与调度提供支持。

4. 统计分析法，对数据进行时空统计和分析，获得中长期水文预测的相关参数，并为调度方案提供支持。

5. 数学建模法，将实验过程中获取的数据进行建模处理，探究中长期水文预报与调度模型的优选方式。