در كشور ايران كه در اقليم خشك و نيمهخشك قرار دارد، سدهاي مخزني در تأمين نيازهاي شرب، كشاورزي و صنعتي از اهميت ويژهاي برخوردارند. در اين راستا، برآورد هرچه دقيقتر مقدار آورد رودخانه به مخزن سد به دليل اهميتي كه در مديريت و بهرهبرداري از مخزن، توليد انرژي برقابي، سيستم هشدار سيل و طراحي سازههاي كنترلكننده دارد، از موضوعات با اهميت در مهندسي آب محسوب ميشود. از اهمیت پيشبينی در هيدرولوژی می توان به پیش بینی رواناب رودخانه اشاره کرد.
پيشبينی در هيدرولوژی به معني تخميني شرايط هيدرولوژيكي و هواشناسي در يك بازه زمان خاص در آینده ميباشد. تفاوت پيشبينی در هيدرولوژی با پيشگويي در اين است كه پيشگويي، پيشبيني شرايط آينده است بدون اينكه به زمان خاصي مربوط باشد. به عنوان مثال تخمين ورودي به مخزن سد در سه ماه آينده را پيشبيني و تخمين يك سيلاب 100 ساله در رودخانه و احتمال وقوع آن در يك سال آبي را پيشگويي مينامند. هنگامي كه افق زمان پيشبيني افزايش داده ميشود، عدم قطعيتها در پيشبيني افزايش پيدا ميكند تا جايي كه مقادير پيشبيني و پيشگويي به يكديگر نزديك ميشوند.
پيشبينی در هيدرولوژی را ميتوان به دو دسته ی زیر تقسيم نمود.
- كوتاهمدت
- بلندمدت
پيشبينی كوتاهمدت اغلب داراي افق زماني در حد چند روز ميباشند و به منظور هشدار سيلاب و بهرهبرداري زمان واقعي سيستمهاي منابع آب بكار ميروند.
در مقابل پيشبينيهاي بلندمدت داراي افق زماني بيش از يك هفته ميباشند و براي مديريت منابع آب مانند تخصيص آب براي آبياري، قراردادهاي بلندمدت فروش برقابي و كاهش اثرات خشكسالي از طريق مديريت آب بكار ميروند.
پيشبينيهاي كوتاهمدت معمولاً از دقت بيشتري برخوردار بوده و آسانتر به دست ميآيند. روابط رياضي و فيزيكي براي اين پيشبينيها بيشتر مورد توجه قرار گرفته و قابليت شبيهسازي بهتري دارند.
پيشبينيهاي بلندمدت به علل مختلف داراي خطاي بيشتري بوده و از پيچيدگيهاي بيشتري در مدلسازي و شبيهسازي برخوردارند. به همين اندازه اهميت آنها براي يك سيستم مديريت منابع آب بسيار زياد ميباشد به طوري كه افزايش ميزان اندكي از دقت در اين پيشبينيها فوايد زيادي را عايد سيستم بهرهبرداري خواهد نمود.
نخستين و بديهيترين فايده حاصل از پيشبينيها با افقهاي زماني بلندمدت، اين است كه تصميمگيريهاي مبتني بر ذخيره و آزادسازي آب، پوياتر شده و منجر به سودمندي بيشتر توليد انرژی برقابي، تأمين نيازها و كاهش خسارات سيل و خشكسالي ميگردد. چنين مزايايي در سيستمهاي با چند مصرفكننده بيشتر نمود پيدا ميكند. روشهاي پيشبيني مختلفي سعي در توليد ارتباط بين متغيرهاي مستقل و وابسته داشتهاند. متغير پيشبيني ميتواند به صورت قطعي يا احتمالاتي توليد شود. پيشبيني قطعي يك تخمين نقطهاي از يك متغير است، در حالي كه پيشبيني احتمالاتي يك تابع توزيع احتمالاتي از متغير مستقل به دست ميدهد. پيشبيني هاي مورد استفاده در هيدرولوژي برحسب نوع متغير به پيشبينيهاي هواشناسي- اقليمي و پيشبيني هيدرولوژيكي تقسيم ميشوند. پيشبيني هواشناسي به پيشبيني متغيرهاي هواشناسي مانند دماي هوا و بارش ميپردازد. هنگامي كه افق زماني پيشبيني هواشناسي بلندمدت باشد اين نوع پيشبيني به پيشبيني اقليمي تبديل ميشود. پيشبينی در هيدرولوژی از مفاهيم علم هيدرولوژي براي پيشبيني جريان و دبي رودخانه استفاده ميكند.