淺議WebGIS技術在德州市三干流防洪調度系統中的應用

馬元杰+馮蕾

【摘要】真實有效的信息是防洪指揮調度決策的基礎， 防汛指揮調度的優劣直接關系到全市人民生命財產安全和經濟社會發展。本文通過分析防洪調度工作中存在的問題及產生的原因，將WebGIS技術應用在德州市三干流防洪指揮調度系統中，并把研究成果推廣應用，更好的為防洪除澇減災服務。

【關鍵詞】WebGIS;德州;三干流;防洪調度

On WebGIS technology in Dezhou Three River Flood Control Operation System

Ma Yuan-jie1，Feng Lei2

（1.MWR IOC Zhangweinan Authority Planning DepartmentDezhouShandong253000;

2.River Water Conservancy Bureau Dezhou Project Management OfficeDezhouShandong253014）

【Abstract】Information is the basis for a real and effective flood control dispatching decisions， flood dispatching directly related to the merits of the city's people's lives and property safety and economic and social development. This paper analyzes the work of flood control scheduling problems and causes， will WebGIS technology in Dezhou three dispatching system of flood control， and to promote the application of research results， the better for flood control waterlogging disaster mitigation services.

【Key words】WebGIS;Texas;Three mainstream;Flood control operation

近年來，隨著計算機技術、網絡技術和數據庫技術的廣泛深入運用，防洪指揮調度也得到迅速發展，其標準化和規范化對提高德州市防洪調度水平具有重要的推動作用，研究與開發適合本地特色的防洪指揮調度系統意義重大。將WebGIS技術應用在德州市防洪指揮調度系統就是針對境內相互間具有水文學、水力學、水利聯系的河道以及涵閘、堤防、險工等相關工程設施進行統一協調調度，最大限度降低災害影響和損失計算機軟件系統。

1. 存在的問題

真實有效的信息是防洪指揮調度決策的基礎。 德州市在水文測報的基礎上建立和開發了架構齊全的防汛信息查詢系統，用于汛情信息自動采集和接收系統以滿足防洪調度決策的需要。雖然已經能夠實現大部分功能，但針對雨、水、工、災情防汛信息以及洪水調度方案等還只能通過單一系統進行查詢，沒有形成統一、規范、通用的系統結構框架，缺乏必要的功能整合，預報調度和決策思路、方法難以發揮很好的作用，上下級信息流通不暢、重要信息難以傳遞給所需防汛部門，影響防洪調度的時效性，指揮調度難度很大，造成防汛工作被動，不利于充分發揮現有工程的防洪效益。

2. 原因分析

防汛指揮調度的優劣直接關系到全市人民生命財產安全和經濟社會發展。德州市地處平原地帶，洪澇災害是主要自然災害之一。據記載，從1368年至1949年的580多年中，出現洪澇災害362次，平均1.6年一次。1949年至2011年的60余年間，發生洪澇災害30余次，較大洪澇災害10余次，具有突發、頻發、多發等特點。境內馬頰河、徒駭河、德惠新河三干流是骨干防洪排澇河道，在防御洪澇災害方面功不可沒，但受重建輕管思想制約，現狀河道淤積嚴重，沿河建筑物老化病險，堤防殘缺薄弱，工程長期“吃老本”，防災減災功能衰減，有的甚至功能殆盡，遠遠達不到原設計標準，極大的影響了防洪減災工作的成效。如果通過將所有的防洪工程都按照高標準建設，在經濟上是不可行的，也是不必要的，而且大規模新建工程對環境和生態都會造成一定程度的影響和破壞。歷年來與洪澇災害的抗爭過程證明，單純依靠工程措施不能從根本上消除洪澇災害的威脅，需要在切實依靠工程措施的同時，加強防洪除澇非工程措施的研究和建設，實現工程與非工程措施相結合，緩解上述矛盾。建立基于WebGIS的防洪指揮調度系統，可規范設計、統一結構、標準功能，避免重復設計與開發，節約人力、財力和物力，在市級防指成員單位、市縣實現同級間橫向和上下級縱向的連接，有利于各級各有關單位統一掌握汛情，有利于防洪統一聯合調度決策，有利于促進防洪管理整體水平的提高，使防洪工程在防災減災中發揮更大的效益。

圖1

3. 對策建議

將WebGIS技術應用于德州市三干流防洪調度系統是防洪除澇非工程措施中的關鍵舉措，當發生洪澇災害時，迅速采集和傳輸雨水工災情信息，并對其發展趨勢作出預測和預報，經分析制定出防洪抗旱調度方案，有效減輕和降低洪澇災害的危害及損失。

該系統由決策支持系統、數據采集分析系統、洪水預報系統、洪水調度系統和信息查詢系統構成，面向防洪決策指揮，針對非工程措施，在計算機網絡環境下，以防汛綜合數據庫及其管理系統為基礎，利用WebGIS技術完成各類有關信息的實時接收、處理、存儲和查詢匯總，通過“流域-河道”預報系統實現防洪形勢分析、防洪調度方案的生成、模擬、可視化顯示、多方案比較、調度方案管理、調度成果管理、系統管理、與中央系統進行數據交換等功能，在電子地圖上清晰直觀顯示圖像圖表和文字說明，為實時防汛會商決策提供支持的計算機應用軟件系統（見圖1）。endprint

3.1決策支持系統技術。

包括GIS組件、決策調度模型、WEB應用服務器、系統管理組件等。主要采用的技術路線如下：

3.1.1采用B/S實現方式，基于J2EE架構，在WebLogic上進行集成和開發，保證系統可維護性強、可擴展性強。

3.1.2基于WebGIS進行信息展示與導航操作，保證系統具有良好的可視化效果。

3.1.3基于MVC設計模式的Struts技術進行系統開發建設，清晰程序結構、增強代碼穩定性和信息展示的靈活性，確保系統具有更好的可維護性與適應性。

3.1.4采用層次化、組件化的設計思想，分離業務邏輯與表現形式，增強代碼的重用性，滿足系統維護與升級的需要。

3.1.5采用河道演進模型和河道一維水動力學模型作為后臺模型支撐，保證系統的可靠性和穩定性。

3.2數據采集分析系統。

利用WebGIS技術將氣象、雨、水、工、災情等信息加載到電子地圖上，提供衛星云圖、氣象雷達、天氣預報等氣象信息鏈接選項，方便查詢;實現降雨區域及發展過程動畫演示等功能，直觀顯示降雨趨勢;實現河道水位、流量等信息的實施測報與查詢，形成水位-流量變化曲線，計算降雨產流;實現重點涵閘、河段、堤防、險工信息的現場采集、前端控制、遠程視頻傳輸和總控，確保水利工程安全運行;實現農田受災面積在電子地圖中的動態示意;參考歷史洪水信息及工作經驗實時調度三干流洪水。

圖2

圖3

3.3洪水預報系統。

根據洪水形成和運動的規律，以過去和實時水文氣象資料作為輸入，采用流域降雨徑流法與河道洪水預報相結合的方法對未來一定時段的洪水發展情況進行預報，通過分析研究流域降雨形成、洪水特點、河床變形及河道洪水波運動規律，利用水文學、水力學、河流動力學等技術，建立實用的洪水預報經驗方案和數學預報模型，對洪峰水位（流量）、洪水過程等要素進行實時預報，并直觀顯示電子地圖中。實際應用中，根據德州市實際，按自然分水線或支流分布情況將我市境內三干流流域劃分成若干個子流域，各子流域之間由河道連接，形成“流域-河道”洪水預報系統（見圖2）。子流域流域匯流時間和河道洪水波傳播時間之和即理論預見期。各子流域的洪水預報屬流域降雨徑流預報，其流域產匯流預報模型采用新安江模型，輸入為流域內點雨量或面雨量系列文件，輸出為出口斷面水位流量系列文件。產生的洪水過程最后匯集到干流，通過河道洪水預報法得到干流某斷面的洪水過程，其河道匯流預報模型運用馬斯京根演算法，該類模型輸入為上斷面水位流量系列文件，輸出為下斷面水位流量系列文件。每次預報完成后，不斷更新數據庫實時數據，計算出的預報數據與實時數據比較，如果與預測現象一致，加快實時數據更新速度。如果不一致，及時調整模型參數，確保預測結果的快速精準。

3.4洪水調度系統（見圖3）。

綜合考慮上游來水、支流匯入、徑流產流、下游河道承載能力等多種因素，按照防洪調度規則及工程控制指標，結合決策者工作經驗進行推理判斷，明確需啟用的防洪工程，生成多個洪水調度方案，在保證河道安全情況下，優選對上下游影響最小的調度方案。

3.5信息查詢系統。

在綜合數據庫的支持下，構建基于Web的綜合信息查詢系統，提供基于Web的實時雨水工災情等防汛相關信息及圖上查詢和標注，地圖放大、縮小及漫游，預報調度成果發布等。

表1

圖4

4. 應用實例

2012年7月底至8月初，德州市遭受連續強降雨過程，各個子系統在防洪調度中發揮了很大的作用，實時數據采集分析系統及時準確的接收每次降雨、水位等汛情信息，之后利用洪水預報子系統推算下游流量、水位，進行洪水預報，并根據預報結果和三干流防洪調度規則，制定合理的洪水調度方案，為三干流合理安全調度提供了強有力的技術支撐。同時可以對此次洪災中所有的調度成果及資料進行查詢。

4.1實時數據采集。

從自動雨水情測報系統中接收2012年7月30日6時至8月6日8時降水量（見表1、圖4）：

圖5

4.2洪水預報。

通過對實時雨水情的分析，根據上游洪峰利用流域降雨徑流法與河道洪水預報法對下游洪峰進行預測，預報結果與實際洪水過程對照如圖5、圖6。

圖6

4.3洪水調度。

4.3.1當德惠河水位上漲到接近排澇水位時，為減輕河道的行洪壓力，8月1日14時提起趙棒槌涵洞通過北四分干，8月1日提起東西宗閘向馬頰河分流。

4.3.2當馬頰河行洪受下游頂托排水不暢時，分別于8月5日啟用沙楊河、躍豐河北段、漳馬河向減河、漳衛新河分流;同時根據馬頰河上游來水減少的情況，及時控制調蓄上游攔河閘減少下泄水量，減輕下游河道的行洪壓力。

4.4分洪效果。

（1）此次分洪調度，馬頰河通過沙揚河向減河分洪最大流量為54m3/s，共分流6127萬m3;馬頰河通過躍豐河、漳馬河向漳衛新河分流，躍豐河最大流量為35m3/s，漳馬河最大流量為25 m3/s，共分流7871萬m3左右。馬頰河分洪約1.5億m3。

（2）德惠新河通過北四分干平均分洪流量60m3/s，共分流9150萬m3;通過躍豐河南段向馬頰河平均分洪流量70m3/s，共分流9987萬m3。德惠新河分洪共1.9億m3。

經過馬頰河、德惠新河、漳衛新河的聯合分洪調度，共分洪3.3億m3，占全市積澇水量（6億立方米）的57%，使河道水位平穩持續下降，確保了全市干支流河道安全運行。

4.5效益分析。

4.5.1農田積水快速外排，減少農業經濟損失。通過認真分析、準確預報、科學調度，成功分流3.4億m3洪水，可減少農田積水面積170余萬畝，縮短澇水外排時間8天左右，有效降低了干流河道水位，為抗洪搶險爭取了時間和主動，對減少農業經濟損失起到了關鍵作用。

4.5.2河道無決口，水利工程安全運行。雖然汛前對全市水利工程進行了認真安全排查，但是由于2012年汛期強降雨引發的洪水已經遠遠超出了河道行洪能力，加之河道淤積嚴重、閘涵工程年久失修等問題，如果洪水調度不科學將出現嚴重后果。通過系統調度、科學研判，對洪水形勢作出準確判斷，及時調度閘涵、分流洪水，全市干支流河道無決口，水利工程安全運行。僅德惠新河躍豐河部分河段出現了漫溢，由于及時加固、封堵，迅速化險為夷。

4.5.3人員零傷亡，防洪社會效益顯著。暴雨內澇直接威脅全市254萬人的生命安全，經受了雨淋水淹的危舊房屋、險工險段、低洼易澇區等也存在著極大的安全隱患。為此，各級政府、各有關部門積極抽調排水設備外排積水，免除工廠停產、商業停業和交通中斷等社會損失，避免人員傷亡，為社會經濟發展做出貢獻。

5. 結語

將WebGIS技術應用于德州市三干流防洪調度系統是對原信息查詢系統的進一步探索研究，推進防洪調度系統向集成化的方向發展。其核心部分主要是洪水預報和合理調度，其中涉及許多技術問題。研究運用WebGIS技術優化防汛指揮調度系統，對其進行重新組合配置，可以增強各子系統的連貫性、系統性，實現無縫對接，最大程度的提高信息采集的可靠性、精確度以及預報的預見期、時效性，及時獲得最優調度模型及應用，以期在現有工程條件下，及時把握相關情況，正確分析和研判防汛形勢，科學制定指揮調度方案，防控洪澇災害發生全過程，盡最大努力杜絕偏差或失誤，實現由控制洪水向洪水管理轉變，將洪澇災害帶來的不利影響降到最低，取得相對損失最小、收益最大的效果。

[文章編號]1619-2737（2014）10-20-824endprint

3.1決策支持系統技術。

包括GIS組件、決策調度模型、WEB應用服務器、系統管理組件等。主要采用的技術路線如下：

3.1.1采用B/S實現方式，基于J2EE架構，在WebLogic上進行集成和開發，保證系統可維護性強、可擴展性強。

3.1.2基于WebGIS進行信息展示與導航操作，保證系統具有良好的可視化效果。

3.1.3基于MVC設計模式的Struts技術進行系統開發建設，清晰程序結構、增強代碼穩定性和信息展示的靈活性，確保系統具有更好的可維護性與適應性。

3.1.4采用層次化、組件化的設計思想，分離業務邏輯與表現形式，增強代碼的重用性，滿足系統維護與升級的需要。

3.1.5采用河道演進模型和河道一維水動力學模型作為后臺模型支撐，保證系統的可靠性和穩定性。

3.2數據采集分析系統。

利用WebGIS技術將氣象、雨、水、工、災情等信息加載到電子地圖上，提供衛星云圖、氣象雷達、天氣預報等氣象信息鏈接選項，方便查詢;實現降雨區域及發展過程動畫演示等功能，直觀顯示降雨趨勢;實現河道水位、流量等信息的實施測報與查詢，形成水位-流量變化曲線，計算降雨產流;實現重點涵閘、河段、堤防、險工信息的現場采集、前端控制、遠程視頻傳輸和總控，確保水利工程安全運行;實現農田受災面積在電子地圖中的動態示意;參考歷史洪水信息及工作經驗實時調度三干流洪水。

圖2

圖3

3.3洪水預報系統。

根據洪水形成和運動的規律，以過去和實時水文氣象資料作為輸入，采用流域降雨徑流法與河道洪水預報相結合的方法對未來一定時段的洪水發展情況進行預報，通過分析研究流域降雨形成、洪水特點、河床變形及河道洪水波運動規律，利用水文學、水力學、河流動力學等技術，建立實用的洪水預報經驗方案和數學預報模型，對洪峰水位（流量）、洪水過程等要素進行實時預報，并直觀顯示電子地圖中。實際應用中，根據德州市實際，按自然分水線或支流分布情況將我市境內三干流流域劃分成若干個子流域，各子流域之間由河道連接，形成“流域-河道”洪水預報系統（見圖2）。子流域流域匯流時間和河道洪水波傳播時間之和即理論預見期。各子流域的洪水預報屬流域降雨徑流預報，其流域產匯流預報模型采用新安江模型，輸入為流域內點雨量或面雨量系列文件，輸出為出口斷面水位流量系列文件。產生的洪水過程最后匯集到干流，通過河道洪水預報法得到干流某斷面的洪水過程，其河道匯流預報模型運用馬斯京根演算法，該類模型輸入為上斷面水位流量系列文件，輸出為下斷面水位流量系列文件。每次預報完成后，不斷更新數據庫實時數據，計算出的預報數據與實時數據比較，如果與預測現象一致，加快實時數據更新速度。如果不一致，及時調整模型參數，確保預測結果的快速精準。

3.4洪水調度系統（見圖3）。

綜合考慮上游來水、支流匯入、徑流產流、下游河道承載能力等多種因素，按照防洪調度規則及工程控制指標，結合決策者工作經驗進行推理判斷，明確需啟用的防洪工程，生成多個洪水調度方案，在保證河道安全情況下，優選對上下游影響最小的調度方案。

3.5信息查詢系統。

在綜合數據庫的支持下，構建基于Web的綜合信息查詢系統，提供基于Web的實時雨水工災情等防汛相關信息及圖上查詢和標注，地圖放大、縮小及漫游，預報調度成果發布等。

表1

圖4

4. 應用實例

2012年7月底至8月初，德州市遭受連續強降雨過程，各個子系統在防洪調度中發揮了很大的作用，實時數據采集分析系統及時準確的接收每次降雨、水位等汛情信息，之后利用洪水預報子系統推算下游流量、水位，進行洪水預報，并根據預報結果和三干流防洪調度規則，制定合理的洪水調度方案，為三干流合理安全調度提供了強有力的技術支撐。同時可以對此次洪災中所有的調度成果及資料進行查詢。

4.1實時數據采集。

從自動雨水情測報系統中接收2012年7月30日6時至8月6日8時降水量（見表1、圖4）：

圖5

4.2洪水預報。

通過對實時雨水情的分析，根據上游洪峰利用流域降雨徑流法與河道洪水預報法對下游洪峰進行預測，預報結果與實際洪水過程對照如圖5、圖6。

圖6

4.3洪水調度。

4.3.1當德惠河水位上漲到接近排澇水位時，為減輕河道的行洪壓力，8月1日14時提起趙棒槌涵洞通過北四分干，8月1日提起東西宗閘向馬頰河分流。

4.3.2當馬頰河行洪受下游頂托排水不暢時，分別于8月5日啟用沙楊河、躍豐河北段、漳馬河向減河、漳衛新河分流;同時根據馬頰河上游來水減少的情況，及時控制調蓄上游攔河閘減少下泄水量，減輕下游河道的行洪壓力。

4.4分洪效果。

（1）此次分洪調度，馬頰河通過沙揚河向減河分洪最大流量為54m3/s，共分流6127萬m3;馬頰河通過躍豐河、漳馬河向漳衛新河分流，躍豐河最大流量為35m3/s，漳馬河最大流量為25 m3/s，共分流7871萬m3左右。馬頰河分洪約1.5億m3。

（2）德惠新河通過北四分干平均分洪流量60m3/s，共分流9150萬m3;通過躍豐河南段向馬頰河平均分洪流量70m3/s，共分流9987萬m3。德惠新河分洪共1.9億m3。

經過馬頰河、德惠新河、漳衛新河的聯合分洪調度，共分洪3.3億m3，占全市積澇水量（6億立方米）的57%，使河道水位平穩持續下降，確保了全市干支流河道安全運行。

4.5效益分析。

4.5.1農田積水快速外排，減少農業經濟損失。通過認真分析、準確預報、科學調度，成功分流3.4億m3洪水，可減少農田積水面積170余萬畝，縮短澇水外排時間8天左右，有效降低了干流河道水位，為抗洪搶險爭取了時間和主動，對減少農業經濟損失起到了關鍵作用。

4.5.2河道無決口，水利工程安全運行。雖然汛前對全市水利工程進行了認真安全排查，但是由于2012年汛期強降雨引發的洪水已經遠遠超出了河道行洪能力，加之河道淤積嚴重、閘涵工程年久失修等問題，如果洪水調度不科學將出現嚴重后果。通過系統調度、科學研判，對洪水形勢作出準確判斷，及時調度閘涵、分流洪水，全市干支流河道無決口，水利工程安全運行。僅德惠新河躍豐河部分河段出現了漫溢，由于及時加固、封堵，迅速化險為夷。

4.5.3人員零傷亡，防洪社會效益顯著。暴雨內澇直接威脅全市254萬人的生命安全，經受了雨淋水淹的危舊房屋、險工險段、低洼易澇區等也存在著極大的安全隱患。為此，各級政府、各有關部門積極抽調排水設備外排積水，免除工廠停產、商業停業和交通中斷等社會損失，避免人員傷亡，為社會經濟發展做出貢獻。

5. 結語

將WebGIS技術應用于德州市三干流防洪調度系統是對原信息查詢系統的進一步探索研究，推進防洪調度系統向集成化的方向發展。其核心部分主要是洪水預報和合理調度，其中涉及許多技術問題。研究運用WebGIS技術優化防汛指揮調度系統，對其進行重新組合配置，可以增強各子系統的連貫性、系統性，實現無縫對接，最大程度的提高信息采集的可靠性、精確度以及預報的預見期、時效性，及時獲得最優調度模型及應用，以期在現有工程條件下，及時把握相關情況，正確分析和研判防汛形勢，科學制定指揮調度方案，防控洪澇災害發生全過程，盡最大努力杜絕偏差或失誤，實現由控制洪水向洪水管理轉變，將洪澇災害帶來的不利影響降到最低，取得相對損失最小、收益最大的效果。

[文章編號]1619-2737（2014）10-20-824endprint

3.1決策支持系統技術。

包括GIS組件、決策調度模型、WEB應用服務器、系統管理組件等。主要采用的技術路線如下：

3.1.1采用B/S實現方式，基于J2EE架構，在WebLogic上進行集成和開發，保證系統可維護性強、可擴展性強。

3.1.2基于WebGIS進行信息展示與導航操作，保證系統具有良好的可視化效果。

3.1.3基于MVC設計模式的Struts技術進行系統開發建設，清晰程序結構、增強代碼穩定性和信息展示的靈活性，確保系統具有更好的可維護性與適應性。

3.1.4采用層次化、組件化的設計思想，分離業務邏輯與表現形式，增強代碼的重用性，滿足系統維護與升級的需要。

3.1.5采用河道演進模型和河道一維水動力學模型作為后臺模型支撐，保證系統的可靠性和穩定性。

3.2數據采集分析系統。

利用WebGIS技術將氣象、雨、水、工、災情等信息加載到電子地圖上，提供衛星云圖、氣象雷達、天氣預報等氣象信息鏈接選項，方便查詢;實現降雨區域及發展過程動畫演示等功能，直觀顯示降雨趨勢;實現河道水位、流量等信息的實施測報與查詢，形成水位-流量變化曲線，計算降雨產流;實現重點涵閘、河段、堤防、險工信息的現場采集、前端控制、遠程視頻傳輸和總控，確保水利工程安全運行;實現農田受災面積在電子地圖中的動態示意;參考歷史洪水信息及工作經驗實時調度三干流洪水。

圖2

圖3

3.3洪水預報系統。

根據洪水形成和運動的規律，以過去和實時水文氣象資料作為輸入，采用流域降雨徑流法與河道洪水預報相結合的方法對未來一定時段的洪水發展情況進行預報，通過分析研究流域降雨形成、洪水特點、河床變形及河道洪水波運動規律，利用水文學、水力學、河流動力學等技術，建立實用的洪水預報經驗方案和數學預報模型，對洪峰水位（流量）、洪水過程等要素進行實時預報，并直觀顯示電子地圖中。實際應用中，根據德州市實際，按自然分水線或支流分布情況將我市境內三干流流域劃分成若干個子流域，各子流域之間由河道連接，形成“流域-河道”洪水預報系統（見圖2）。子流域流域匯流時間和河道洪水波傳播時間之和即理論預見期。各子流域的洪水預報屬流域降雨徑流預報，其流域產匯流預報模型采用新安江模型，輸入為流域內點雨量或面雨量系列文件，輸出為出口斷面水位流量系列文件。產生的洪水過程最后匯集到干流，通過河道洪水預報法得到干流某斷面的洪水過程，其河道匯流預報模型運用馬斯京根演算法，該類模型輸入為上斷面水位流量系列文件，輸出為下斷面水位流量系列文件。每次預報完成后，不斷更新數據庫實時數據，計算出的預報數據與實時數據比較，如果與預測現象一致，加快實時數據更新速度。如果不一致，及時調整模型參數，確保預測結果的快速精準。

3.4洪水調度系統（見圖3）。

綜合考慮上游來水、支流匯入、徑流產流、下游河道承載能力等多種因素，按照防洪調度規則及工程控制指標，結合決策者工作經驗進行推理判斷，明確需啟用的防洪工程，生成多個洪水調度方案，在保證河道安全情況下，優選對上下游影響最小的調度方案。

3.5信息查詢系統。

在綜合數據庫的支持下，構建基于Web的綜合信息查詢系統，提供基于Web的實時雨水工災情等防汛相關信息及圖上查詢和標注，地圖放大、縮小及漫游，預報調度成果發布等。

表1

圖4

4. 應用實例

2012年7月底至8月初，德州市遭受連續強降雨過程，各個子系統在防洪調度中發揮了很大的作用，實時數據采集分析系統及時準確的接收每次降雨、水位等汛情信息，之后利用洪水預報子系統推算下游流量、水位，進行洪水預報，并根據預報結果和三干流防洪調度規則，制定合理的洪水調度方案，為三干流合理安全調度提供了強有力的技術支撐。同時可以對此次洪災中所有的調度成果及資料進行查詢。

4.1實時數據采集。

從自動雨水情測報系統中接收2012年7月30日6時至8月6日8時降水量（見表1、圖4）：

圖5

4.2洪水預報。

通過對實時雨水情的分析，根據上游洪峰利用流域降雨徑流法與河道洪水預報法對下游洪峰進行預測，預報結果與實際洪水過程對照如圖5、圖6。

圖6

4.3洪水調度。

4.3.1當德惠河水位上漲到接近排澇水位時，為減輕河道的行洪壓力，8月1日14時提起趙棒槌涵洞通過北四分干，8月1日提起東西宗閘向馬頰河分流。

4.3.2當馬頰河行洪受下游頂托排水不暢時，分別于8月5日啟用沙楊河、躍豐河北段、漳馬河向減河、漳衛新河分流;同時根據馬頰河上游來水減少的情況，及時控制調蓄上游攔河閘減少下泄水量，減輕下游河道的行洪壓力。

4.4分洪效果。

（1）此次分洪調度，馬頰河通過沙揚河向減河分洪最大流量為54m3/s，共分流6127萬m3;馬頰河通過躍豐河、漳馬河向漳衛新河分流，躍豐河最大流量為35m3/s，漳馬河最大流量為25 m3/s，共分流7871萬m3左右。馬頰河分洪約1.5億m3。

（2）德惠新河通過北四分干平均分洪流量60m3/s，共分流9150萬m3;通過躍豐河南段向馬頰河平均分洪流量70m3/s，共分流9987萬m3。德惠新河分洪共1.9億m3。

經過馬頰河、德惠新河、漳衛新河的聯合分洪調度，共分洪3.3億m3，占全市積澇水量（6億立方米）的57%，使河道水位平穩持續下降，確保了全市干支流河道安全運行。

4.5效益分析。

4.5.1農田積水快速外排，減少農業經濟損失。通過認真分析、準確預報、科學調度，成功分流3.4億m3洪水，可減少農田積水面積170余萬畝，縮短澇水外排時間8天左右，有效降低了干流河道水位，為抗洪搶險爭取了時間和主動，對減少農業經濟損失起到了關鍵作用。

4.5.2河道無決口，水利工程安全運行。雖然汛前對全市水利工程進行了認真安全排查，但是由于2012年汛期強降雨引發的洪水已經遠遠超出了河道行洪能力，加之河道淤積嚴重、閘涵工程年久失修等問題，如果洪水調度不科學將出現嚴重后果。通過系統調度、科學研判，對洪水形勢作出準確判斷，及時調度閘涵、分流洪水，全市干支流河道無決口，水利工程安全運行。僅德惠新河躍豐河部分河段出現了漫溢，由于及時加固、封堵，迅速化險為夷。

4.5.3人員零傷亡，防洪社會效益顯著。暴雨內澇直接威脅全市254萬人的生命安全，經受了雨淋水淹的危舊房屋、險工險段、低洼易澇區等也存在著極大的安全隱患。為此，各級政府、各有關部門積極抽調排水設備外排積水，免除工廠停產、商業停業和交通中斷等社會損失，避免人員傷亡，為社會經濟發展做出貢獻。

5. 結語

將WebGIS技術應用于德州市三干流防洪調度系統是對原信息查詢系統的進一步探索研究，推進防洪調度系統向集成化的方向發展。其核心部分主要是洪水預報和合理調度，其中涉及許多技術問題。研究運用WebGIS技術優化防汛指揮調度系統，對其進行重新組合配置，可以增強各子系統的連貫性、系統性，實現無縫對接，最大程度的提高信息采集的可靠性、精確度以及預報的預見期、時效性，及時獲得最優調度模型及應用，以期在現有工程條件下，及時把握相關情況，正確分析和研判防汛形勢，科學制定指揮調度方案，防控洪澇災害發生全過程，盡最大努力杜絕偏差或失誤，實現由控制洪水向洪水管理轉變，將洪澇災害帶來的不利影響降到最低，取得相對損失最小、收益最大的效果。

[文章編號]1619-2737（2014）10-20-824endprint