桃山水庫實時洪水預報與調度系統的解析

2016-03-12 08:13:05杜紀奎

黑龍江水利科技 2016年2期

杜紀奎

(黑龍江省桃山水庫管理處，黑龍江七臺河 154600)

桃山水庫實時洪水預報與調度系統的解析

杜紀奎

(黑龍江省桃山水庫管理處，黑龍江七臺河 154600)

摘要：桃山水庫實時洪水預報與調度系統能夠依據實時雨、水、工情信息和天氣預報，以人機交互方式制定實時調度方案，具有洪水預報調度、數據預處理、信息查詢與報表生成、系統管理等功能。文章通過對系統功能的解析，說明該系統能充分發揮水庫防洪興利的綜合效益，對水庫的防洪調度水平具有重要的推動作用，可以為桃山水庫調度提供決策支持。

關鍵詞：洪水預報；調度；人機交互方式；數據預處理；綜合效益；推動作用

1系統概況

桃山水庫實時洪水預報與調度系統針對桃山水庫洪水預報與調度工作的現狀和問題，根據實時洪水預報與調度新技術，達到能夠依據實時雨、水、工情信息和天氣預報，在計算機上快速進行流域洪水預報計算，以人機交互方式制定實時調度方案，進行調度方案仿真，并且有洪水預報調度數據預處理、信息查詢與報表生成、系統管理等功能的流域實時洪水預報與調度系統，該系統為桃山水庫調度提供決策支持。

2系統功能

桃山水庫實時洪水預報與調度系統的功能主要包括8個部分：①數據處理；②實時洪水預報；③防洪調度分析；④自動預報調度；⑤預報模型管理；⑥調度方案評價；⑦信息服務；⑧系統管理。

2.1數據處理

數據處理的主要功能有：

1)從遙測系統提取實時降雨、水位數據導入預報調度系統專用數據庫，并進行插值處理，根據水位流量關系，將水位數據轉換為流量數據。

2)根據設定的預報調度計算開始和結束時間及預報計算根據時間等提取降雨徑流預報計算、水庫調洪演算所需的輸入數據，并進行數據正確性檢查校核，整理成所需要的數據格式存儲。

3)對于實時洪水預報調度計算情形，還要預估預報計算根據時間至預報調度計算結束時間為未來時期有關區域降雨資料和流量過程資料。

4)根據出庫流量數據、庫水位數據計算入庫流量過程[1]。

2.2實時洪水預報

實時洪水預報的主要功能包括：

1)預報計算開始和結束時間及預報計算根據時間設定。

2)流域實測降雨數據、水位流量數據的提取。

3)數據正確性校核及預見期降雨數據的加入。

4)流域前期土壤濕度校核、水庫蓄水狀態校核。

5)降雨徑流預報及實時校正計算。

6)入庫洪水過程及(根據默認的調度規則計算的)庫水位過程計算結果輸出。

2.3防洪調度分析

防洪調度分析的主要功能包括：

1)提取洪水預報計算的入庫洪水過程、實測期庫水位過程。

2)設定水庫調度方案。

3)調洪演算。

4)調度結果輸出。

2.4自動預報調度

自動預報調度的功能主要包括：①自動預報設置；②啟動自動預報調度；③自動預警等功能。啟動自動預報調度功能后，系統能自動提取降雨資料進行降雨徑流預報計算，采用默認的水庫調度規則進行調洪演算，根據計算的庫水位、入庫流量過程比對預警指標閾值以聲、光閃爍的形式進行預警。

2.5預報模型管理

預報模型管理的主要功能包括：

1)根據選定的率定資料率定降雨徑流預報模型參數。

2)預報模型參數調整。

3)根據預報結果、實測數據事后評價預報精度。

2.6調度方案評價

調度方案評價的主要功能是對防洪調度方案相應的的計算結果建立關鍵評價指標并進行統計分析和綜合評價。內容包括：

1)水庫調洪特征統計分析：包括最大入庫流量、最大出庫流量、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)、最大入庫流量相應時間、最大出庫流量相應時間、最高蓄洪水位(蓄洪量) 相應時間、削峰率、余留調洪庫容等。

2)下游控制斷面洪水特征統計：包括洪峰流量、洪峰時間、超限洪量、超限洪量歷時；最大1、3、5、7 d洪量等。

3)對多個調度方案的調度計算結果進行統計和對比分析，并進行綜合評價。

2.7信息查詢

系統以GIS地理信息系統軟件為平臺，進行流域空間和屬性數據查詢、雨量、流量、庫水位等過程查詢及特征統計查詢、預報調度結果查詢、圖表生成、打印輸出、Excel表格輸出。

2.8系統管理

系統管理包括用戶管理、自動預報設定、圖層管理、數據庫管理、幫助等功能。

2.8.1用戶管理

用戶管理包括修改密碼、修改用戶名、增加用戶、刪除用戶4項內容。其中增加用戶、刪除用戶只有系統管理員才有權限進行操作。將用戶分成3類，即管理員用戶、操作員用戶和查詢用戶，不同用戶具有不同的功能權限。管理員用戶只能進行系統用戶的管理，不能使用系統其它任何功能。操作員用戶和查詢用戶則不能使用用戶管理功能。查詢用戶只能對不同用戶所建的方案進行數據的瀏覽不具備數據編輯、數據導出、拷貝等功能；操作員用戶則可進行新建、派生方案，修改各方案基本數據等數據編輯功能。

2.8.2自動預報設定

自動預報設定的功能就是為自動預報計算設定默認的預報方案、數據提取方式、水庫和蓄滯洪區調度方案。用戶設置完自動預報的模型，系統根據自動預報設置信息定時驅動自動預報計算，并輸出預警信息。

2.8.3圖層管理

圖層管理功能需要管理員權限，對系統中地圖的圖層進行管理，包括改變圖層的顯示順序，增加，修改，刪除。

2.8.4數據庫管理

數據庫管理功能包括本系統專用數據庫管理和數據庫連接配置等功能。

本系統專用數據庫管理功能包括清除用戶計算結果、系統專用數據庫備份和恢復等。

數據庫連接配置功能為用戶提供數據庫連接設置的平臺。系統涉及多個數據庫，該功能輔助用戶進行數據庫連接修改和設置。主要設置內容包括數據庫服務器名稱，數據庫名稱、用戶名、密碼等信息。

3結語

桃山水庫實時洪水預報與調度系統是在確保大壩安全的基礎上，充分發揮水庫防洪減災的作用，科學、合理地運用水庫工程調度洪水，充分發揮水庫防洪興利的綜合效益，該系統讓桃山水庫的洪水預報調度水平邁上一個新臺階，對桃山水庫的防洪調度水平具有重要的推動做用，為桃山水庫防洪減災提供了堅實的技術支撐。

參考文獻：

[1]溫世遠，李杰友，賴廣洪.長湖水庫實時洪水預報調度系統研究[J].廣東水利水電，2003(2)：58-60.