簡介
根據場次暴雨資料及有關水文氣象信息，對暴雨形成的洪水過程進行預報稱暴雨洪水預報。它包括流域內一次暴雨徑流量(稱降雨產流預報)及其徑流過程(流域匯流預報)。預報項目一般包括洪峰水位或洪峰流量及其出現時間、洪水漲落過程及洪水總量。洪水預報方法多是在產流、匯流理論基礎上經驗性方法。目前，衛星遙感技術及測雨雷達與水文預報模型結合套用，進一步提高了預報的預見性和準確性。
沿革
洪水預報中國早在1027年就將水情分為12類。
16世紀70年代
在黃河流域已有比較正常的報汛方式。當時在黃河設有驛站，由驛吏乘馬飛速向下游逐站接力傳報水情。同時，還發現“凡黃水消長必有先兆，如水先泡則方盛，泡先水則將衰”的規律。大意是當黃河大量出現水泡時，表示水勢正盛漲，若水泡消失,表示水勢趨於衰落，據此來預估黃河洪水的漲落趨勢。
1910年
奧地利林茨和維也納的省水文局，首次安裝水位自動遙測和洪水警報電話裝置，發展了洪水預報方法。1932年L.R.K.謝爾曼提出單位過程線，
1933年
R.E.霍頓建立下滲公式，1935年G.T.麥卡錫等人提出馬斯京根法原理，為根據降雨過程計算流量過程和河道洪水演進提供了方法。這些成果至今仍在洪水預報中廣泛套用，且在不斷地深化研究和改進。第二次世界大戰期間，美國H.U.斯韋爾德魯普和W.H.蒙克提出了根據風的要素預報海浪要素的半經驗半理論方法。中國1949年以後,全面規劃布設了水文站網,制訂了統一的報汛辦法，加強了對洪水的監測工作，洪水預報業務技術得到迅速發展提高。
1954年
長江、淮河特大洪水,1958年黃河特大洪水和1963年8月海河特大洪水，1981年長江上游、1983年漢江上游特大洪水，都由於洪水預報準確及時，為正確作出防汛決策提供了科學依據。與此同時,中國洪水預報技術在大量實踐經驗基礎上,不論是理論或方法都有創新和發展，並在國際水文學術活動中廣為交流。如對馬斯京根法的物理概念及其使用條件進行了研究論證，發展了多河段連續演算的方法；對經驗單位線的基本假定與客觀實際情況不符所帶來的問題，提出了有效的處理方法；結合中國的自然地理條件，提出了濕潤地區的飽和產流模型和乾旱地區的非飽和產流模型；提出了適合各種不同運用條件下中小型水庫的簡易預報方法；在成因分析的基礎上進行中長期預報方法的研究等。為統一技術標準，嚴格工作程式，提高水文情報預報質量，水利電力部還組織編制了《水文情報預報規範》，於1985年正式頒發實施。
50年代以來
洪水預報技術提高很快。隨著電子計算技術的發展，多學科的互相滲透和綜合研究，不僅對水文現象的物理機制給予較充分的揭示，加強了經驗性預報方法的理論基礎，而且大大加速了信息的傳遞與處理，並使以往用人工無法實現的分析計算，能用電子計算機快速完成，同時還提出了一些新方法。60年代以後迅速發展的各種流域水文模型（包括中國的新安江模型、美國的薩克拉門托模型、日本的水箱模型等），日益得到廣泛套用，並在不斷研究改進和完善。又如採用卡爾曼濾波遞推估算水文系統狀態；用系統識別建立誤差模型和參數估計作補充描述；或用人機對話進行實時跟蹤校正，把衛星遙感技術和測雨雷達與水文預報模型結合套用，以提高洪水預報精度。此外，歐美不少國家正在發展多種實時在線上洪水預報系統。如美國國家氣象局建立了全國的河流預報系統，蘇聯國家水文氣象及自然環境監督委員會，建立了全國實時水資料接收和預報系統。它們的特點是：功能齊全,適應性強，自動化程度高,通用性好，運算速度快。中國水利部水文水利調度中心初步形成了一個包括 6個子系統的適合於不同流域、不同地區的預報系統，進一步提高了洪水預報的預見性和準確性。
分類
洪水預報按預見期的長短，可分為短、中、長期預報。通常把預見期在2d（天）以內的稱為短期預報;預見期在3～10d以內的稱為中期預報；預見期在10d以上一年以內的稱為長期預報。對徑流預報而言，預見期超過流域最大匯流時間即作為中長期預報。按洪水成因要素可分為暴雨洪水預報、融雪洪水預報、冰凌洪水預報、海岸洪水預報等。預報項目則包括洪峰水位（流量）、洪峰出現時間、洪水漲落過程(或洪水總量)。
世界上絕大多數河流的洪水是暴雨產生的,並造成災害,故暴雨洪水預報是洪水預報的一個主要課題。它包括①產流量預報，即預報流域內一次暴雨將產生多少洪水徑流量。②匯流預報，即預報產流後，徑流如何匯集河道再進行洪水演進，得出河道各代表斷面的洪水過程。
方法
洪水預報系統圖大氣環流、海洋潮汐、各種地球物理因子和下墊面產流匯流條件，對洪水形成及演變都可發生影響，情況十分複雜，故短期洪水預報方法多系基於一定物理成因分析基礎上的經驗方法。至於中長期預報，則更與天氣氣候、氣象預報緊密關聯。而影響長期天氣過程變化的因子尤為複雜，故其預報方法尚處於研究探索階段。
暴雨洪水預報
目前常用基於一定理論基礎的經驗性預報方法。如產流量預報中的降雨徑流相關圖是在分析暴雨徑流形成機制基礎上，利用統計相關的一種圖解分析法；匯流預報則是套用匯流理論為基礎的匯流曲線，用單位線法或瞬時單位線等法對洪水匯流過程進行預報；河道相應水位預報和河道洪水演算是根據河道洪水波自上游向下游傳播的運動原理，分析洪水波在傳播過程中的變化規律及其引起的漲落變化尋求其經驗統計關係，或者對某些條件加以簡化求解等。近年來實時在線上降雨徑流預報系統的建立和發展，電子計算機的套用，以及暴雨洪水產流和匯流理論研究的進展，不僅從信息的獲得、數據的處理到預報的發布，費時很短（一般只需幾分鐘），而且既能爭取到最大有效預見期，又具有實時追蹤修正預報的功能，從而提高了暴雨洪水預報的準確度。
融雪洪水預報
主要根據熱力學原理，在分析大氣與雪層的熱量交換以及雪層與水體內部的熱量交換基礎上,並考慮雪層特性(如雪的密度、導熱性、透熱性、反射率、雪層結構等),以及下墊面情況（如凍土影響、產水面積等），選定有關氣象、水文等因子建立經驗公式或相關圖預報融雪出水量、融雪徑流總量、融雪洪峰流量及其出現時間等。80年代以來，概念性模型也得到廣泛套用。
冰凌洪水預報
可分為以熱量平衡原理為基礎的分析計算法和套用冰情、水文、氣象觀測資料為主的經驗統計法兩大類，以經驗統計法較為簡便。它選用有關氣象、水文、動力、河道特徵等因子建立經驗公式或相關圖，預報冰流量、冰塞或冰壩壅水高度、解凍最高水位及其出現時間等。目前冰凌洪水預報尚缺乏完善的理論和可靠的預報方法。除要加強冰情監測和深入研究凍的生消過程物理機制外,還需要提高氣象預報的可靠性,加強熱量平衡計算法的研究和建立冰情預報模型。
風暴潮預報
一般先用調和分析法、最小二乘法和月齡法等計算出天文潮正常水位，然後進行風暴潮的增水預報。常用的預報方法有兩種。①經驗統計法：即根據歷史資料建立經驗公式或預報模擬圖。如建立風、氣壓和給定地點風暴潮位之間的經驗關係進行預報。②動力數值計算法：即套用動力學原理，求解運動方程、連續方程，或建立各類動力模型作過程預報。這種方法理論基礎比較嚴密，並可直接套用電子計算機。因此，國內外都在進一步研究發展中。（見海岸洪水預報）
水文氣象法預報
為了增長洪水預報的預見期，有時採用水文氣象法作預報。即從分析形成各類洪水的天氣氣候要素及前期大氣環流形勢和有關因素入手，預報出暴雨、氣溫、颱風、氣鏇等的演變發展，再據以預報洪水的變化。這種方法在很大程度上取決於氣象預報的精度。因此，要密切注視預見期內及其前後的天氣氣候變化，及時進行修正預報，對水庫調度運用及研究防洪措施決策能起到一定的參考作用。
雨洪特性
洪水預報示意圖暴雨特性
清江流域屬副熱帶季風氣候，暖濕多雨。雨季自4月份開始，9月底結束。年雨量主要集中在5～9月，約占年雨量的70%，其中7月份的雨量最大,約占年雨量的16%；8月份的雨量次之，約占年雨量的12%。由於地形影響，9月份常有大雨或暴雨發生，因而，9月雨量仍占年雨量的12%。10月以後雨量逐漸減少，冬季1月最少，僅占年雨量的2%。
清江上游西、北、東三面地勢較高，南面較低，有利於西南氣流的輸入。恩施站以上流域多年平均降雨量1476毫米，為清江流域多雨地區。由於地形的抬升作用，齊岳山站多年平均雨量在1700毫米以上，為上游年雨量的高值區；利川盆地雨量較小，利川站多年平均雨量1317毫米，為上游年雨量低值區。隨著流域地勢增高，雨量也加大，流域上游滴水岩、見天壩一線形成一條多雨帶，其中，車壩河見天壩為多雨中心，多年平均雨量達1711毫米。帶水河西流水站多年平均雨量達1965毫米，為年雨量最高值。流域上游年雨量的地區分布與地形、地勢的高程變化相一致，地勢愈高，雨量愈大。
洪水特性
清江流域上游屬山溪性河流，坡度較大，河道調蓄能力小，洪水漲落較快。一次洪水過程總歷時在3天左右。由於暴雨中心走向與洪水流向大體一致，且受流域地形及乾、支流等下墊面因素的影響，洪峰形狀大多為單峰。
清江上游洪水季節的變化與暴雨時程分布基本一致。每年從4月開始便有洪水發生，據恩施水文站資料統計，年最大洪峰出現在4月份的占3%，出現在7月份的占46%，出現在9月份的占9%，5、6、8各月機會各占14%。表明主汛期在5～9月。
1989年7月洪水是恩施水文站實測紀錄中的第一位洪水，最大洪峰流量4300立方米每秒。大龍潭電站以上河段各雨量站實測到的最大24小時雨量均發生在7月10日，經過流域匯流後，洪峰流量到達恩施站的時間是7月11日，此時，支流帶水河7月11日同時發生洪水，估算的最大24小時洪量占恩施站的12.7%，乾、支流洪水發生遭遇，致使州城河段發生接近百年一遇的特大洪水。
1980年8月洪水，位列恩施水文站實測系列第二位，最大洪峰流量3850立方米每秒。1980年8月，帶水河發生特大暴雨，西流水站8月3日實測最大24小時暴雨326.9毫米，初步估算，它所產生的最大24小時洪水總量為0.82億方，占恩施站同次洪水24小時洪水總量的40%，因此，帶水河的特大暴雨是發生該年洪水的重要原因。
1969年7月洪水，位列恩施站實測系列第三位，洪峰流量3760立方米每秒。該次洪水主要來自大龍潭電站以上乾、支流，大龍潭至州城區間為一般洪水。根據雨量估算，大龍潭電站以上乾、支流最大24小時洪量占恩施站相應時段洪量的87%以上，而區間僅占13%。
清江州城河段產生特大或較大洪水的原因是：①大龍潭以上乾、支流發生較大洪水和大龍潭至州城區間洪水遭遇；②區間發生特大或較大暴雨洪水與上游乾、支流來水遭遇。前者如1969年7月洪水、1989年7月洪水，後者如1980年8月洪水；③全流域發生較大或特大洪水。
預報手段
洪水預報在洪水作業預報中，由於黃河暴雨洪水的複雜性和特殊性，需要利用多種預報手段進行作業預報，並對各種預報結果進行綜合分析、對比和優選。現在黃河流域洪水預報手段主要有：
（1）紙質版的《黃河流域實用水文預報方案》。該彙編選用的預報方案達168個，這些方案在歷年洪水預報中發揮了重要作用，至今仍在廣泛使用。
（2）多個預報軟體系統，這些預報系統利用先進的計算機技術將套用在黃河流域的一個或幾個預報模型方法集成起來，與實時水情資料庫連線，具備信息查詢、數據處理、模型率定和洪水預報功能，並有靈活簡單的操作界面，提供各式輸出。是目前黃河洪水預報的主要手段。
預報系統建設情況：
目前，黃河上已建成在使用的洪水預報系統有：黃河洪水預報系統；龍門、潼關、華縣站洪水預報系統；小花間分散式水文模型預報系統；黃河下游水位預報系統。渭河分散式水文模型預報系統；基於人工神經網路的黃河下游洪水智慧型預報系統。其中黃河洪水預報系統是黃河最主要和最常用的洪水預報手段。它的洪水預報覆蓋範圍為黃河中下游乾支流重點河段，實現了黃河潼關～三門峽入庫、黃河下游花園口以下河道洪水演進及三花區間降雨徑流預報。在建的洪水預報系統有：美國可視化河流預報系統（VisualRFS），歐洲水文氣象EFFORTS洪水預報系統。待建的洪水預報系統有：黃河中游小流域水沙作業預報系統。
存在的問題
洪水預報會議人類活動改變了洪水的天然流態，增加了預報的複雜性
由於在清江乾支流上修建大小水利工程、河道整治工程、景觀工程等，在一定程度上縮窄了河道，降低了河道槽蓄能力，抬高了水位，改變了通過各種水文要素的觀測探求到的水文自然規律，破壞了原有水文資料的一致性和代表性，使水文現象發生變化。洪水預報是運用歷史水文資料套用水文學等原理對江河及水利工程控制斷面的洪水要素—洪峰流量、水位、洪峰出現時間和洪水過程進行科學的分析和歷史經驗的總結而形成的。洪水預報的可靠性取決於預報方案編制中使用的水文資料的質量和代表性，人類活動破壞了原有水文資料的一致性和代表性，必然對預報結果產生一定影響。
大龍潭水庫調度影響
州城上游有大龍潭和車壩兩座中型水庫。車壩水庫基本控制了整條車壩河的洪水，該水庫總庫容6200萬方，其下泄洪水進入大龍潭水庫。大龍潭水庫距恩施城區11公里，控制流域面積2396平方公里，總庫容5200萬方，調洪庫容2700萬方。在某種程度上說，州城洪水已不是嚴格意義上的天然洪水，洪水來臨時，水庫調度信息的準確與否，對州城洪水預報的成果將產生直接的影響。據恩施站水文監測資料分析顯示，大龍潭水庫每下泄300立方米每秒的流量,恩施站水位上漲約1米。
對2007年7月24日至7月30日所做的3次洪水預報進行分析，大龍潭水庫泄洪流量的準確與否，直接影響州城洪水預報成果。在7月24日、29日、30日三次洪水預報中，假如帶水河、區間均無流量匯入，大龍潭水庫的出庫流量較恩施站的實測流量值也偏大15%—20%。由此可見，造成洪水預報不準的主要原因是大龍潭水庫上報的下泄流量與實際下泄流量出入較大。
支流帶水河的影響
支流帶水河的洪水也是影響州城洪水預報的一個主要因子。帶水河流域面積508平方公里，占恩施站以上流域面積的17.3%。帶水河上游西流水是一個暴雨中心，只有一個雨量站提供雨情信息，沒有實測的水位、流量信息，給州城水文預報工作帶來難度，給科學調度大龍潭水庫也出了難題，因不知道帶水河準確的洪峰時間，使大龍潭水庫與帶水河的錯峰調度不十分科學。
現狀
由於流域內有騰龍洞地下水庫調節,利川水文站與恩施水文站之間的區間面積太大,所以州城洪水直接根據降水來預報洪水，通稱降雨徑流預報。降雨徑流預報是研究流域內一次降雨將產生多少徑流量，以及這些徑流量如何形成出口斷面的徑流過程。現在使用的水文預報方案就是採用降雨徑流方法編制而成。
州城洪水的預報步驟為：①預報大龍潭水庫入流過程；②預報大龍潭水庫出流過程（水庫調度）；③預報帶水河入流過程（即帶水河洪水匯入清江的洪水過程）；④由②③兩個過程同時疊加後用面積比放大計算出恩施站斷面洪水過程。
與洪水警報
當預報即將發生嚴重洪水災害時，為動員可能受淹區民眾迅速進行應變行動所發布的警報叫做洪水警報。通過發布洪水警報，可使洪水受淹區的居民及時撤離，並儘可能地將財產、設備和牲畜等轉移至安全地區，從而減少淹沒區的生命財產損失。
