桃山水库实时洪水预报与调度系统的解析

杜纪奎

(黑龙江省桃山水库管理处，黑龙江 七台河 154600)



桃山水库实时洪水预报与调度系统的解析

杜纪奎

(黑龙江省桃山水库管理处，黑龙江 七台河 154600)

摘要：桃山水库实时洪水预报与调度系统能够依据实时雨、水、工情信息和天气预报，以人机交互方式制定实时调度方案，具有洪水预报调度、数据预处理、信息查询与报表生成、系统管理等功能。文章通过对系统功能的解析，说明该系统能充分发挥水库防洪兴利的综合效益，对水库的防洪调度水平具有重要的推动作用，可以为桃山水库调度提供决策支持。

关键词：洪水预报；调度；人机交互方式；数据预处理；综合效益；推动作用

1系统概况

桃山水库实时洪水预报与调度系统针对桃山水库洪水预报与调度工作的现状和问题，根据实时洪水预报与调度新技术，达到能够依据实时雨、水、工情信息和天气预报，在计算机上快速进行流域洪水预报计算，以人机交互方式制定实时调度方案，进行调度方案仿真，并且有洪水预报调度数据预处理、信息查询与报表生成、系统管理等功能的流域实时洪水预报与调度系统，该系统为桃山水库调度提供决策支持。

2系统功能

桃山水库实时洪水预报与调度系统的功能主要包括8个部分：①数据处理；②实时洪水预报；③防洪调度分析；④自动预报调度；⑤预报模型管理；⑥调度方案评价；⑦信息服务；⑧系统管理。

2.1数据处理

数据处理的主要功能有：

1)从遥测系统提取实时降雨、水位数据导入预报调度系统专用数据库，并进行插值处理，根据水位流量关系，将水位数据转换为流量数据。

2)根据设定的预报调度计算开始和结束时间及预报计算根据时间等提取降雨径流预报计算、水库调洪演算所需的输入数据，并进行数据正确性检查校核，整理成所需要的数据格式存储。

3)对于实时洪水预报调度计算情形，还要预估预报计算根据时间至预报调度计算结束时间为未来时期有关区域降雨资料和流量过程资料。

4)根据出库流量数据、库水位数据计算入库流量过程[1]。

2.2实时洪水预报

实时洪水预报的主要功能包括：

1)预报计算开始和结束时间及预报计算根据时间设定。

2)流域实测降雨数据、水位流量数据的提取。

3)数据正确性校核及预见期降雨数据的加入。

4)流域前期土壤湿度校核、水库蓄水状态校核。

5)降雨径流预报及实时校正计算。

6)入库洪水过程及(根据默认的调度规则计算的)库水位过程计算结果输出。

2.3防洪调度分析

防洪调度分析的主要功能包括：

1)提取洪水预报计算的入库洪水过程、实测期库水位过程。

2)设定水库调度方案。

3)调洪演算。

4)调度结果输出。

2.4自动预报调度

自动预报调度的功能主要包括：①自动预报设置；②启动自动预报调度；③自动预警等功能。启动自动预报调度功能后，系统能自动提取降雨资料进行降雨径流预报计算，采用默认的水库调度规则进行调洪演算，根据计算的库水位、入库流量过程比对预警指标阈值以声、光闪烁的形式进行预警。

2.5预报模型管理

预报模型管理的主要功能包括：

1)根据选定的率定资料率定降雨径流预报模型参数。

2)预报模型参数调整。

3)根据预报结果、实测数据事后评价预报精度。

2.6调度方案评价

调度方案评价的主要功能是对防洪调度方案相应的的计算结果建立关键评价指标并进行统计分析和综合评价。内容包括：

1)水库调洪特征统计分析：包括最大入库流量、最大出库流量、最高蓄洪水位、最大蓄洪量(防洪限制水位至最高蓄洪水位洪量)、最大入库流量相应时间、最大出库流量相应时间、最高蓄洪水位(蓄洪量) 相应时间、削峰率、余留调洪库容等。

2)下游控制断面洪水特征统计：包括洪峰流量、洪峰时间、超限洪量、超限洪量历时；最大1、3、5、7 d洪量等。

3)对多个调度方案的调度计算结果进行统计和对比分析，并进行综合评价。

2.7信息查询

系统以GIS地理信息系统软件为平台，进行流域空间和属性数据查询、雨量、流量、库水位等过程查询及特征统计查询、预报调度结果查询、图表生成、打印输出、Excel表格输出。

2.8系统管理

系统管理包括用户管理、自动预报设定、图层管理、数据库管理、帮助等功能。

2.8.1用户管理

用户管理包括修改密码、修改用户名、增加用户、删除用户4项内容。其中增加用户、删除用户只有系统管理员才有权限进行操作。将用户分成3类，即管理员用户、操作员用户和查询用户，不同用户具有不同的功能权限。管理员用户只能进行系统用户的管理，不能使用系统其它任何功能。操作员用户和查询用户则不能使用用户管理功能。查询用户只能对不同用户所建的方案进行数据的浏览不具备数据编辑、数据导出、拷贝等功能；操作员用户则可进行新建、派生方案，修改各方案基本数据等数据编辑功能。

2.8.2自动预报设定

自动预报设定的功能就是为自动预报计算设定默认的预报方案、数据提取方式、水库和蓄滞洪区调度方案。用户设置完自动预报的模型，系统根据自动预报设置信息定时驱动自动预报计算，并输出预警信息。

2.8.3图层管理

图层管理功能需要管理员权限，对系统中地图的图层进行管理，包括改变图层的显示顺序，增加，修改，删除。

2.8.4数据库管理

数据库管理功能包括本系统专用数据库管理和数据库连接配置等功能。

本系统专用数据库管理功能包括清除用户计算结果、系统专用数据库备份和恢复等。

数据库连接配置功能为用户提供数据库连接设置的平台。系统涉及多个数据库，该功能辅助用户进行数据库连接修改和设置。主要设置内容包括数据库服务器名称，数据库名称、用户名、密码等信息。

3结语

桃山水库实时洪水预报与调度系统是在确保大坝安全的基础上，充分发挥水库防洪减灾的作用，科学、合理地运用水库工程调度洪水，充分发挥水库防洪兴利的综合效益，该系统让桃山水库的洪水预报调度水平迈上一个新台阶，对桃山水库的防洪调度水平具有重要的推动做用，为桃山水库防洪减灾提供了坚实的技术支撑。

参考文献：

[1]温世远，李杰友，赖广洪.长湖水库实时洪水预报调度系统研究[J].广东水利水电，2003(2)：58-60.

文章编号：1007-7596(2016)02-0087-02

[收稿日期]2015-10-28

[作者简介]杜纪奎(1984-)，男，黑龙江七台河人，工程师。

中图分类号：TV124

文献标识码：B