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。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，如防汛抗旱的指挥和大中小型水利、水电、水运工程的兴建及运行管理等，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；不仅要求有比较准确的短期预报，而且要求有预见期更长的中长期预报；不仅要求有定性分析，而且要求有定量的预报。显然，积极开展中长期水文预报是非常必要的。
一、水文预报的作用
水文预报不仅在防洪中是不可缺少的， 对已建成的水利工程管理运用也是不可缺少的， 只有依靠水文预报， 才能做到在各用水部门及地区间合理分配水资源， 取得最大的社会经济效益。水文预报技术和方法发展很快， 特别是近些年计算机技术的应用和其它电子产品的快速更新， 在水情信息的传输预报技术和方法上都较以往有所改变， 从而提高了预报精度， 增长了预见期， 为防汛抗洪赢得了宝贵的时间。为了更有效的防汛抗洪， 发挥现有防洪设施的作用， 减轻洪灾损失， 科学的洪水预报是一项重要的工作。正确及时的预报可以使工程合理调度， 可以有计划采取分洪， 蓄洪措施， 及时进行防洪抢险， 把洪灾损失降到最低程度。因此， 水文预报在其中起着非常重要的作用。
二、传统和现代中长期水文预报方法
中长期水文预报存在的主要问题是预报精度较低。传统的中长期预报方法主要是根据河川径流的变化具有连续性、周期性、地区性和随机性等特点来开展研究， 主要有成因分析和水文统计方法。近年来， 计算机技术的发展和新的数学方法的不断涌现， 为中长期水文预报拓展了新的途径 ， 如模糊数学、人工神经网络、灰色系统分析、小波分析、混沌理论、近邻预报等以及这些方法的相互耦合， 每种方法都有各自的适用条件， 或存在有待深入研究的问题。
三、传统中长期水文预报方法
1.成因分析法。成因分析法有以下几类: （1）应用前期环流进行预报， 也可称为天气学方法， 主要是对大量的历史气候资料(高空环流形势与水文要素) 进行综合分析， 概括出旱涝前期的环流模式， 然后再由前期特征做出后期水文情况的定性预报， 或在前期月平均环流形势图上分析与预报对象关系密切的地区与时段， 从中挑选出物理意义明确、统计贡献显著的预报因子，然后用逐步回归或其他多元分析方法与预报对象建立函数关系， 并据此进行定量预测; （2）应用前期海温特征进行预报， 即分析历史海温资料与预报对象的关系， 概括出旱涝年前期海温分布的定性模式， 或考虑海温在时间上与空间上的连续性， 在关键时段内挑选若干个点的海温作为预报因子， 与预报对象建立回归方程并进行定量预报; （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）分析地球自转速度的变化、行星运动的位置、火山爆发、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做出定性预估;（5）概率统计预报，简称统计预报， 即从大量历史资料中应用数理统计方法去寻找分析水文要素历史变化的统计规律以及与其他因素的关系， 然后运用这些规律来进行预报。
2. 数理统计法。数理统计方法是水文中长期预报中应用比较广泛的一种方法， 它从大量历史资料中寻找已经出现过的预报对象和预报因子之间的统计规律和关系或水文要素自身历史变化的统计规律， 建立预报模式进行预报。按预报时考虑因素的多寡可分为单因素预报和多因素综合预报。单因素预报是利用水文要素自身历史演变规律， 来预报该要素未来可能出现的数值， 又称时间序列分析预报。常用的有历史演变法、周期分析方法等。事实上， 水文气象要素是由多种因素决定的， 要做出未来较长期的水文气象预报， 往往需要挑选多个相关程度比较高的因子， 进行多要素综合预报。常用的有多元线性回归分析法， 主成分分析等。数理统计法是建立在对大量历史资料进行统计分析基础上的一种预报方法， 故其对历史水文资料及相关因子的资料长度与可靠度要求较高， 但数理统计法具有概念清晰、易实现的优点， 因此在实际中获得了广泛的应用。
四、现代中长期水文预报方法
1. 人工神经网络法。人工神经网络技术近些年来进展非常迅速，在很多领域得到了广阔的应用，如预测预报、模式识别、自动控制等领域的智能模拟和信息处理。在水文水资源中的应用也越来越多。大量的研究表明：神经网络技术具有大规模并行处理、分布式存储、自适应性、容错性等显著优点，利用该技术可以有效地解决水文水资源中难以精确建模、具有高度非线性和各种不确定性的问题。
2. 灰色系统理论法。1982年邓聚龙创立了灰色系统理论，认为水资源系统可以当作灰色系统看待。最常用的描述灰色系统模型的数学模型GM（1，1），G代表Grey（灰色），M代表Model（模型），GM（1，1）指1阶、1个变量的线性常微分方程模型。它在径流预报、灾害预测中有不少应用实例。灰色系统理论由于其模型特点，比较适合具有指数增长趋势的问题，对于其他变化趋势，则有时拟合灰度较大，导致精度难以提高。且灰色系统理论体系尚不完善，正处于发展阶段，它在中长期水文预报中的应用是属于尝试和探索性质的。
3.模糊数学理论法。在水文领域应用模糊数学进行预测的方法有两类，一类是模糊模式识别预测法，另一类是模糊逻辑法。 模糊模式识别预测法的基本思路是：以对历史样本模式的模糊聚类为基础，计算待测状态的类别特征值，从而根据预报值与类别特征值之间的回归方程进行预报。该方法将水文成因分析、统计分析、模糊集分析有机地结合起来，为提高中长期预报特征的精度提供了一条新途径。 模糊逻辑方法可以描述变量之间不十分明确的因果关系。
4. 小波理论法。小波分析理论是当前数学中一个迅速发展的新领域，由Morlet于1974年首次提出。小波分析技术是一种强有力的信号分析处理手段，在傅立叶（Fourier）分析的基础上融合了样条分析、数值分析、泛函分析等技术。与Fourier变换、Cabor 变换相比，小波变换能够从时域（时间）和频域（频率）进行变化，能更有效地从信号中提取信息，因而日益受到关注。从时频分析的角度来看，水文序列含有多种频率成分，每一频率成分都有其自身的制约因素和发展规律，因此仅从水文序列本身出发构造模型，将难以把握水文序列的内在机制，有必要对水文序列进行分频率研究，故可以利用小波分析理论分析水文序列。
5. 混沌理论法。混沌理论起源于20世纪60年代初美国气象学家Lorenz在研究天气预报中大气流动问题时的思考，由李天岩于1975年首次提出。该理论认为，客观事物的运动除定常、周期、准周期运动外，还存在着一种更加普遍的运动形式———混沌运动，即一种由确定性系统产生的、对初始条件具有敏感依赖性、永不重复的回复性周期运动。水文序列兼备了确定性和随机性，符合混沌理论的研究范畴，因而许多学者利用混沌理论开展对中长期水文预报的研究。
6. 近邻预报方法。其基本思想是， 从历史样本中选择与当前待预报状态相近的一个或k 个历史状态( 比如历史流量序列片段) ， 根据这一个或k 个历史状态的下一时刻观测值预报当前待预报状态的下一步值. 该方法最早在20 世纪80 年代应用于流量预报， 近年来随着混沌时间序列研究的增温，近邻预报方法受到较多关注， 在日、月流量预报中都有应用。
总之，中长期水文预报对防汛抗旱、水资源规划管理以及水库等水利工程的综合利用有着十分重要的意义，水文预报仍有许多值得研究和探索的问题，因此，我们应进一步加强对中长期水文预报的探索和研究，使其能够满足实际应用的需求。
参考文献
[1] 汤成友，官学文，张世明，等.现代中长期水文预报方法及应用［M］，北京：中国水利水电出版社，2008。
[2] 王富强，霍风霖，中长期水文预报方法研究综述，人[J]，人民黄河，2010(3)。
作者简介：
李日芳，男（1983-），辽宁省大伙房水库管理局，本科，助工，研究方向：水文与水资源工程。
刘振宇，男（1982-），辽宁省水文水资源勘测局抚顺分局，本科，助工，研究方向：水文与水资源工程。