VB開發的清河水庫中長期水文預報系統設計

劉秀華

（遼寧省清河水庫管理局　鐵嶺市　112003）

VB開發的清河水庫中長期水文預報系統設計

劉秀華

（遼寧省清河水庫管理局鐵嶺市112003）

針對清河水庫中長期水文預報系統存在的問題，提出利用Visual Basic編程語言對中長期水文預報系統進行開發，設計出一個可以人機交互的軟件，操作方便靈活，能更快更省時地預測來水量。

清河水庫中長期水文預報VB系統功能

清河水庫是遼河干流上的重要控制性工程之一，擔負著防洪、灌溉、工農業供水、城市供水、生態供水等任務，是保證清河、遼河兩岸工農業生產和人民生活的重要水源。目前，遼西北供水工程正在建設，清河水庫作為本供水系統中最前端的調節水庫，承擔著向遼河干流主要城市、市縣、開發區供水的任務?？茖W合理地利用水資源，將對水文預報精度提出更高要求，清河水庫現運用的短期水文預報系統已更新改造，預報精度較高，可滿足防洪調度要求。但中長期水文預報系統為20世紀80年代編制的，預報方法簡單，操作系統落后，與現有計算機不兼容，且精度很低，不能滿足防洪興利調度要求。因此，加強中長期水文預報研究，采用現代新方法，構建新模型，開發清河水庫新的中長期水文預報系統，提高預報精度具有重要的理論與實際意義。

1　清河水庫中長期水文預報系統存在的問題

一是預報軟件為Dos系統運行環境，操作煩瑣、復雜，與現有計算機系統不兼容，是已淘汰的操作系統；二是預報系統功能少，無資料保存和數據庫，缺乏圖、表統計對比分析；三是預報精度很低，經統計，春汛、夏汛來水量預報年份分別為31年和42年，合格的僅為6年和7年；四是只有傳統預報方法，與變化的自然和人為因素影響的氣象和流域環境不相協調，適應性較差；五是預報對象少，只有春汛、夏汛兩個時段的來水量預報，無旬、月和其它時段預報。

2　清河水庫中長期水文預報的軟件開發

利用Visual Basic編程語言對清河水庫中長期水文預報系統進行開發。系統設計的基本原則與要求是：既能滿足設計依據的規定，又能反映用戶特點，滿足用戶要求，充分發揮非工程措施的防洪效益。人機交互是系統運行的基本方式，要達到交互界面友好，操作方便靈活，能適應不同層次的要求。

清河水庫中長期水文預報系統為清河水庫流域防洪調度、輸水工程及遼西北供水工程等提供理論依據，在準確及時獲得中長期水文數據的條件下，為水庫的防洪和調度提供可靠的信息來源，從而確保清河水庫及下游水利工程的安全，同時也能充分發揮水庫防洪庫容的作用，也能及時準確地為遼西北供水、發電及城市供水等提供靈活調度方案，大大減少洪災損失，減少棄水，提高流域的整體抗洪能力和供水能力，增強水庫管理的科學性、系統性和高效性。

對于這樣一個功能齊全、結構完整的中長期水文預報系統，其主要功能包括春汛水文預報、夏汛水文預報、旬月及其它時段水文預報、數據管理等模塊。通過數據庫管理、選取預報因子、確定典型年份等步驟對中長期水文預報系統進行開發，有效解決清河水庫中長期水文預報中的精度等問題。

3　基于VB開發的中長期水文預報系統

3.1系統功能目標

（1）能建立數據庫。建立各種監測資料及有關的降雨資料、蒸發資料數據庫等，統一進行管理，并且建立成果資料數據庫，供管理人員查詢。

（2）進行數據的預處理。系統對各種原始監測資料進行可靠性檢查，剔除異常值。

（3）將各種數學模型及分析方法編寫成子程序，提供基本資料整理。

（4）繪制各種相應的過程線、相關線、分布圖、對比圖等，并顯示畫面及圖像。

（5）對清河水庫未來的徑流量進行預測，對可能發生的洪澇災害進行預報。

3.2系統功能介紹

（1）水庫中長期水文預報系統的開發遵循“先進、全面、實用、可靠、標準化和可擴展”的原則。

（2）做到程序模塊化、接口標準化、界面清晰友好化、連接方便暢通化，既可單獨運行，又可有效集成于大系統中。

（3）有獨立的數據庫，并且庫中數據具有在上下級系統間雙向流動的功能。

（4）人機交互界面友好，操作方便靈活，能適應不同層次的要求。

（5）系統為輸水工程、水電站及遼西北供水應用系統預留信息輸入接口。

3.3系統功能組成

清河水庫中長期水文預報系統主要由系統管理、歷史數據管理、春汛來水量預報、夏汛來水量預報、傳統方法預報、輸水工程、水電站、遼西北供水、系統幫助9大部分組成。

（1）系統管理主要包括：修改用戶名、修改密碼、增加用戶、刪除用戶、退出系統。

（2）歷史數據管理包括：歷年徑流資料管理、歷年降雨資料管理、歷年水位資料管理。其中：歷年徑流資料管理主要是負責輸入、查看、修改歷年的徑流資料；歷年降雨資料管理主要負責輸入、查看、修改歷年降雨資料；歷年水位資料管理主要是負責輸入、查看、修改歷年水位資料。

（3）春汛來水量預報主要包括：春汛來水總量、春汛各月來水量、春汛各旬來水量。其中：春汛來水總量主要是對當年春汛（3～4月份）來水總量進行預報；春汛各月來水量是對當年的3月、4月的來水量分別進行預報；春汛各旬來水量是對春汛期間的六個旬分別進行預報并記錄。

（4）夏汛來水量預報主要包括：夏汛來水總量、夏汛各月來水量、夏汛各旬來水量。其中：夏汛來水總量主要是對當年夏汛（6～9月份）來水總量進行預報；夏汛各月來水量是對當年的3月、4月的來水量分別進行預報；夏汛各旬來水量是對夏汛期間的各個旬分別進行預報并記錄。

（5）傳統方法主要包括：周期分析外推法、平穩時間序列外推法、周期分析與平穩時間序列外推法、歷史演變法。其中：周期分析外推法主要是指利用周期分析外推法對春汛、夏汛的來水量進行預報；平穩時間序列外推法主要是指利用周期分析外推法對春汛、夏汛的來水量進行預報；周期分析與平穩時間序列外推法主要是指利用周期分析外推法對春汛、夏汛的來水量進行預報；歷史演變法主要是指利用周期分析外推法對春汛、夏汛的來水量進行預報。

（6）輸水工程、水電站、遼西北供水為預留功能，待輸水工程開通、水電站運行后、遼西北供水實施后，將逐步對系統進行完善。

4　結論

為方便應用，利用Visual Basic軟件對中長期水文預報系統進行編程，設計出可以人機交互的軟件，達到先進、全面、實用、可靠、標準化和可擴展，更大程度上方便對預測軟件的應用，能更快更省時地預測來水量。

本系統在2011～2013年已應用于清河水庫徑流量的預報，并取得了較好的效果，提高了中長期水文預報的精度。為清河水庫的防汛、抗旱調度規劃提供理論依據，并取得了很好的工業、農業及防汛等方面的效益。由于目前遼西北供水工程、清河輸水工程、電站工程等正處于建設和籌建階段，實施后的調度方式和對中長期水文預報的要求還是未知，因此在系統中預留了相應開發功能，具有較大可擴展空間，力爭未來做到對各月各旬來水量更精確預報，為以后的輸水工程及遼西北供水工程提供理論依據。

劉秀華（1968-），女，遼寧昌圖人，大學本科，高級工程師，主要從事水庫調度工作。

（2015-12-28）