數(shù)字水庫(kù)系統(tǒng)在陸渾水庫(kù)的研究與應(yīng)用

張鵬旋，李建立，趙留香

（河南省陸渾水庫(kù)管理局，河南洛陽(yáng)471003）

0 概述

陸渾水庫(kù)位于河南省嵩縣境內(nèi)的黃河流域伊河支流上，控制流域面積3492 km2，總庫(kù)容13.2億m3，是一座以防洪為主，結(jié)合灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖、城市供水和旅游等綜合利用的大（1）型多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。水庫(kù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為：重現(xiàn)期1000年洪水設(shè)計(jì)，重現(xiàn)期10000年洪水校核。

陸渾水庫(kù)于1959年12月開(kāi)工，1965年8月建成。樞紐建筑物主要由大壩、輸水洞、泄洪洞、灌溉洞、溢洪道及總裝機(jī)容量10450 kW的水電站組成。為盡早消除工程安全隱患，發(fā)揮水庫(kù)規(guī)劃設(shè)計(jì)的除害興利效益，2001年9月～2006年6月底，國(guó)家共投資1.176億元，對(duì)陸渾水庫(kù)進(jìn)行了除險(xiǎn)加固處理。

加固后的陸渾水庫(kù)，工程病險(xiǎn)隱患得到了根除，庫(kù)容庫(kù)貌煥然一新，并逐步走向按設(shè)計(jì)正常運(yùn)行的軌道；大壩觀測(cè)、閘門(mén)控制及水情測(cè)報(bào)等實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理，真正做到了防汛決策的及時(shí)性和大壩實(shí)時(shí)監(jiān)控，工程整體效益得到了更大發(fā)揮，管理設(shè)施和手段得到了徹底改善，水庫(kù)管理正從粗放型逐步向科學(xué)化、現(xiàn)代化方向邁進(jìn)。

1 數(shù)字水庫(kù)概述

數(shù)字水庫(kù)（digital reservoir）是原型水庫(kù)的虛擬對(duì)照體，是指綜合運(yùn)用地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)及虛擬仿真技術(shù)，對(duì)水利工程設(shè)施功能機(jī)制進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理及輔助決策的技術(shù)體系。

陸渾水庫(kù)使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)，將水庫(kù)的防洪調(diào)度、大壩安全管理、電站運(yùn)行、泄洪閘管理、水庫(kù)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、大壩視頻監(jiān)視系統(tǒng)和信息管理建成一體化的數(shù)字集成平臺(tái)，初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)水庫(kù)管理的各種狀態(tài)和方案進(jìn)行模擬、分析、研究和優(yōu)化，并在可視化的條件下實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控，實(shí)現(xiàn)信息采集自動(dòng)化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息處理標(biāo)準(zhǔn)化、防洪和興利調(diào)度科學(xué)化、水庫(kù)管理規(guī)范化，基本實(shí)現(xiàn)了水庫(kù)管理現(xiàn)代化。

2 數(shù)字水庫(kù)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程

陸渾水庫(kù)信息化建設(shè)始于上世紀(jì)80年代初，在水庫(kù)除險(xiǎn)加固建設(shè)時(shí)，又加大了水庫(kù)信息化建設(shè)的投入，目前，已經(jīng)建成并投入使用的自動(dòng)化系統(tǒng)有：水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)、水庫(kù)與電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)、水庫(kù)河床演變分析信息系統(tǒng)、閘門(mén)自動(dòng)化操作系統(tǒng)、大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、大壩及水庫(kù)閘門(mén)視頻監(jiān)視系統(tǒng)、防汛會(huì)商系統(tǒng)和辦公自動(dòng)化（OA）系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)的應(yīng)用為提高水庫(kù)管理的效率與質(zhì)量發(fā)揮了積極的作用。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，水利信息化建設(shè)面臨著新的標(biāo)準(zhǔn)和要求，陸渾水庫(kù)還需完善和增建庫(kù)區(qū)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、水庫(kù)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水庫(kù)水土保持監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和專(zhuān)家決策系統(tǒng)等。下一步，陸渾水庫(kù)將利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)，建成一體化的數(shù)字集成平臺(tái)，對(duì)上述多個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫整合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享，初步構(gòu)建出“數(shù)字水庫(kù)系統(tǒng)”的發(fā)展雛形，使水庫(kù)運(yùn)行信息化管理的業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系變得更加清晰，“數(shù)字水庫(kù)系統(tǒng)”的發(fā)展方向與思路更加明確。

3 數(shù)字水庫(kù)的組成

3.1 已建成并投入運(yùn)用的系統(tǒng)

3.1.1 陸渾水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)

陸渾水庫(kù)洪水調(diào)度系統(tǒng)始建于1981年，是黃河三門(mén)峽到花園口之間最早建成的遙測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由18個(gè)雨量站、4個(gè)中繼站、1個(gè)水位站和1個(gè)中心站組成。整個(gè)系統(tǒng)又可分為水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)和洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)。

（1）水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)

陸渾水庫(kù)壩址以上流域共有18個(gè)雨量觀測(cè)站和欒川、潭頭、東灣、下河4個(gè)水文站（均為中繼站）。陸渾水庫(kù)站為中心站，壩址處既有水文站又有水位站。陸渾水庫(kù)上游各雨量站和水文站分布及其單元?jiǎng)澐质疽馊鐖D1所示。

圖1 陸渾水庫(kù)水文測(cè)站分布圖及其單元?jiǎng)澐质疽鈭DFig.1 Distribution of hydrological stations and areas

系統(tǒng)建成后運(yùn)行近30年，為水庫(kù)及黃河防汛提供了及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的水雨情信息。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，該系統(tǒng)又歷經(jīng)了2000年和2007年兩次更新?lián)Q代改造。

目前，該系統(tǒng)上游16個(gè)報(bào)汛站使用互聯(lián)網(wǎng)和GSM兩種報(bào)汛手段，通過(guò)安裝SYBASE數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和GSM水情信息接收系統(tǒng)，利用水情譯電軟件，建立水情信息數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)改造后，水庫(kù)防辦可接收由黃委河南水文水資源局整合報(bào)汛站信息后集中發(fā)來(lái)的16站水情信息，可實(shí)現(xiàn)譯電、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)查詢(xún)16站的時(shí)段及每日水情信息，完全放棄紙介質(zhì)記錄方式，并加入SYBASE水情數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)符合水利部部頒標(biāo)準(zhǔn)。

（2）水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)

洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)軟件由陸渾水庫(kù)管理局委托前武漢水利電力學(xué)院開(kāi)發(fā)研制，該應(yīng)用軟件的研制遵循了“實(shí)用、可靠、先進(jìn)、統(tǒng)一、可擴(kuò)展”的原則，做到了程序模塊化、接口標(biāo)準(zhǔn)化、界面清晰友好、聯(lián)接方便暢通，應(yīng)用的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和數(shù)據(jù)庫(kù)表的結(jié)構(gòu)及編碼都符合統(tǒng)一的技術(shù)指標(biāo)和規(guī)范，便于數(shù)據(jù)的傳輸和維護(hù)，符合國(guó)家防總辦制定的《水庫(kù)洪水調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)規(guī)則》有關(guān)規(guī)定。

3.1.2 陸渾水庫(kù)河床演變分析信息系統(tǒng)[1]

（1）系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)目標(biāo)

系統(tǒng)按照企業(yè)級(jí)功能系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)和專(zhuān)業(yè)分析理論，構(gòu)建了一套先進(jìn)的信息管理與分析平臺(tái)，在對(duì)水庫(kù)河道水下/水上原始地理信息、過(guò)程測(cè)量數(shù)據(jù)、斷面測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化管理的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了面向水庫(kù)河道沖淤變化、庫(kù)容變化過(guò)程的可視化信息處理系統(tǒng)，為水庫(kù)安全運(yùn)行和提高管理效益提供了信息服務(wù)和決策依據(jù)。

（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的軟件構(gòu)架采用三層層疊式復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中：

第一層為數(shù)據(jù)管理層，包括工程基礎(chǔ)地理信息、工程規(guī)劃信息、河道測(cè)量信息、斷面測(cè)量信息等空間數(shù)據(jù)集合，通過(guò)大型綜合關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)行統(tǒng)一管理。

第二層是基于二維GIS/三維GIS系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用組件技術(shù)開(kāi)發(fā)的一系列管理組件，包括地理信息管理組件、河床分析管理組件、斷面分析管理組件、泥沙分析管理組件、圖形顯示管理組件和其它管理組件等，它也是整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯計(jì)算器，所有計(jì)算分析功能均布置在這一層，任何功能的拓展只需完善其中一個(gè)組件即可，出現(xiàn)故障只需對(duì)第二層進(jìn)行維護(hù)。

第三層是客戶(hù)層，終端用戶(hù)通過(guò)啟動(dòng)系統(tǒng)中間層（第二層）的服務(wù)，完成各種專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)的管理與計(jì)算分析工作。

為避免管理人員陷入枯燥繁瑣的業(yè)務(wù)處理過(guò)程，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了數(shù)據(jù)“疊瓦分割”和“視點(diǎn)交換”兩項(xiàng)數(shù)據(jù)優(yōu)化技術(shù)。整個(gè)軟件系統(tǒng)包括12個(gè)專(zhuān)業(yè)功能模塊，如圖2所示。

圖2 水庫(kù)運(yùn)行管理軟件系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)框圖Fig.2 Structure of the software system for reservoir operation management

該軟件系統(tǒng)可視化功能設(shè)計(jì)充分結(jié)合了當(dāng)前尖端的3S前沿技術(shù)（遙感RS、地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS），首先通過(guò)對(duì)地形數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)和站網(wǎng)信息的數(shù)字化與配備處理，基于GIS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了空間信息的圖形圖像顯示，實(shí)現(xiàn)了全部業(yè)務(wù)功能管理的可視化應(yīng)用，降低了專(zhuān)業(yè)管理難度，使更多非專(zhuān)業(yè)人員能夠從事相對(duì)復(fù)雜的管理工作。

3.1.3 水庫(kù)閘門(mén)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

閘門(mén)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)是指利用先進(jìn)的通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體及自動(dòng)控制技術(shù)，對(duì)水庫(kù)泄洪洞和溢洪道的泄洪閘及輸水洞引水閘和灌溉洞節(jié)制閘等進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，通過(guò)多媒體數(shù)據(jù)如視音頻、圖形圖像、文本等顯示泄（供）水系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的工況，如閘門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電機(jī)的開(kāi)停狀態(tài)、實(shí)時(shí)流量、供水量、電源電壓、電流等。系統(tǒng)具備如下特點(diǎn)：全面監(jiān)測(cè)運(yùn)行過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，預(yù)防事故發(fā)生；控制快捷可靠，便于實(shí)時(shí)調(diào)度；自動(dòng)化控制精度高；便于優(yōu)化調(diào)度，節(jié)約資源和運(yùn)行成本等。

3.1.4 水庫(kù)興利和電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)[2]

（1）系統(tǒng)概述

陸渾水庫(kù)興利和電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度研究是在確保水庫(kù)本身及下游防洪安全的基礎(chǔ)上，分析水庫(kù)水資源供給和水能出力情況，分析水庫(kù)的來(lái)水、棄水及水資源的利用情況等，對(duì)水庫(kù)進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)度，從而最大限度地發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益。

陸渾水庫(kù)興利與電站聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)由系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、徑流預(yù)報(bào)、優(yōu)化調(diào)度和系統(tǒng)幫助模塊組成。系統(tǒng)在Windows平臺(tái)上用Visual Ba?sic6.0語(yǔ)言，采用模塊化的思路，充分考慮了水庫(kù)實(shí)際運(yùn)行的需要，在有入庫(kù)徑流和無(wú)入庫(kù)徑流條件下均可生成實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行決策、自然年優(yōu)化調(diào)度方案、水文年優(yōu)化調(diào)度方案，并可對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和生成數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析，為陸渾水庫(kù)實(shí)施實(shí)時(shí)興利優(yōu)化調(diào)度提供了強(qiáng)有力的技術(shù)平臺(tái)支撐。

（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

程序主體分三大部分，第一部分：徑流預(yù)報(bào)，提供水庫(kù)實(shí)時(shí)調(diào)度的徑流預(yù)報(bào)成果；第二部分：水庫(kù)實(shí)時(shí)興利優(yōu)化調(diào)度，做出水庫(kù)的放水決策；第三部分：水電站廠內(nèi)優(yōu)化調(diào)度部分，在水庫(kù)提供的放水決策基礎(chǔ)上，進(jìn)行出庫(kù)水量的廠內(nèi)優(yōu)化。系統(tǒng)概化圖見(jiàn)圖3。

圖3 陸渾水庫(kù)興利優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)概化圖Fig.3 Optimized flood regulation system for Luhun Reservoir

3.1.5 水庫(kù)大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

水庫(kù)大壩的安全關(guān)系到人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定。陸渾大壩現(xiàn)有各種觀測(cè)管共80支，其中，壩身浸潤(rùn)線觀測(cè)管15支、地下水位觀測(cè)管52支、斷層水位觀測(cè)管8支、西壩頭背水坡原沖溝處補(bǔ)充5支觀測(cè)管。水庫(kù)除險(xiǎn)加固對(duì)80支測(cè)壓管全部采用磁浮子水位儀和相應(yīng)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并將量水堰更新為自動(dòng)化觀測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了大壩觀測(cè)自動(dòng)化。

建立大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制單元（MCU）預(yù)先設(shè)置的定時(shí)時(shí)間，利用傳感器對(duì)水庫(kù)壩體的揚(yáng)壓力、位移、滲壓等執(zhí)行定時(shí)數(shù)據(jù)采集，將采集的數(shù)據(jù)傳送至控制中心，控制中心負(fù)責(zé)完成所有數(shù)據(jù)的處理，利用圖形、報(bào)表或分析軟件等工具對(duì)大壩安全性態(tài)做出進(jìn)一步的分析處理，從而顯示壩體的安全信息，并對(duì)危險(xiǎn)信號(hào)進(jìn)行聲光報(bào)警。該系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)大壩安全隱患，為水庫(kù)的安全運(yùn)行提供有力的技術(shù)保障，不但提高大壩觀測(cè)的工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，而且由于實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)各觀測(cè)參數(shù)的分析顯示，能夠充分發(fā)揮水庫(kù)調(diào)蓄能力，使其在防洪和供水兩方面發(fā)揮最大的效益。

3.1.6 辦公自動(dòng)化（OA）和防汛會(huì)商系統(tǒng)

辦公自動(dòng)化（OA）系統(tǒng)提供嚴(yán)格的工作流程跟蹤、監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)功能，能靈活適應(yīng)并快速集成不斷變化的業(yè)務(wù)需求，該系統(tǒng)和水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)相結(jié)合，還可實(shí)現(xiàn)水庫(kù)防汛會(huì)商。系統(tǒng)包括個(gè)人辦公、公文處理、檔案管理、人事管理、信息簡(jiǎn)報(bào)采編管理、會(huì)務(wù)管理、車(chē)輛管理、固定資產(chǎn)管理、圖書(shū)資料管理、電子刊物管理、大事記管理、信息發(fā)布等模塊。

3.2 需完善和增建的系統(tǒng)

3.2.1 庫(kù)區(qū)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)

庫(kù)區(qū)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是利用遙測(cè)、遙感、現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)庫(kù)區(qū)降雨量、庫(kù)水位、庫(kù)容、滲漏量、蒸發(fā)量等水文要素進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)從測(cè)站到中繼、到中心站的水文要素?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)、可靠傳輸，并且對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理，形成符合水文規(guī)范的結(jié)果數(shù)據(jù)、圖表、報(bào)表等，特別是在汛期，系統(tǒng)以簡(jiǎn)潔、鮮明、直觀的圖像、畫(huà)面和數(shù)據(jù)，充分反映正在監(jiān)測(cè)的雨情、水情，實(shí)時(shí)提供和顯示各類(lèi)相關(guān)信息，從而為管理者提供科學(xué)、及時(shí)的決策支持。

3.2.2 水庫(kù)水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由采水系統(tǒng)、配水系統(tǒng)、分析系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等組成，能夠?qū)崟r(shí)采集一點(diǎn)或多點(diǎn)水質(zhì)的物理、化學(xué)、生物的變量參數(shù)，并通過(guò)水質(zhì)智能適配器利用SMS短信服務(wù)及時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送到水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上，水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)處理、分析后顯示給用戶(hù)，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將大大提高水域的水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水利資源調(diào)配及生態(tài)防護(hù)工作水平，為環(huán)境管理提供可靠的數(shù)字信息，使資源保護(hù)工作能夠有的放矢，提高環(huán)境保護(hù)工作的現(xiàn)代化程度和透明度。

3.2.3 水庫(kù)水土保持監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

水土保持監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用3S技術(shù)完成庫(kù)區(qū)有關(guān)地質(zhì)、地貌、植被等地理信息的采集，提供水土保持現(xiàn)狀的準(zhǔn)確資料和數(shù)字信息，并根據(jù)水土保持任務(wù)的需要，用GPS來(lái)細(xì)化、更新部分信息，經(jīng)過(guò)分析、處理，得出相應(yīng)的成果并動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)水土流失的發(fā)展趨勢(shì)，為科學(xué)制定庫(kù)區(qū)水土流失防治規(guī)劃、進(jìn)一步搞好生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)提供決策依據(jù)。

4 系統(tǒng)的作用及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

陸渾水庫(kù)數(shù)字系統(tǒng)的建設(shè)使水庫(kù)的防洪和興利優(yōu)化調(diào)度、大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)、閘門(mén)運(yùn)行管理、水庫(kù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)、大壩和電站實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控及信息管理均實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)操作自動(dòng)化，水庫(kù)管理基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化，大大提高了水庫(kù)管理的科技含量和工作效率。

系統(tǒng)的運(yùn)用創(chuàng)造了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。陸渾水庫(kù)數(shù)字化管理系統(tǒng)建成運(yùn)用后，利用科學(xué)、準(zhǔn)確的洪水預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了水庫(kù)汛期洪水分期控制，汛限水位由原來(lái)的315.5 m提高到317.5 m，在不改變?cè)瓉?lái)防洪、興利效益的基礎(chǔ)上，汛期水庫(kù)增加蓄水7752萬(wàn)m3。根據(jù)陸渾水庫(kù)目前的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，若單獨(dú)計(jì)算各種經(jīng)濟(jì)效益，每年增加年發(fā)電效益118萬(wàn)元，增加年農(nóng)業(yè)灌溉效益310萬(wàn)元，增加年工業(yè)供水效益2325萬(wàn)元，增加年城市供水效益1240萬(wàn)元。

2005年和2010年汛期，陸渾水庫(kù)在黃河防總和省防指的領(lǐng)導(dǎo)下，正確運(yùn)用新建立的水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，合理蓄泄，實(shí)時(shí)調(diào)整發(fā)電負(fù)荷，不僅發(fā)電量和水庫(kù)汛后蓄水都達(dá)到歷史最高水平，而且及時(shí)有效攔截了伊河洪水，確保了黃河下游安瀾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年和2010年的防洪減災(zāi)效益分別達(dá)5.13億元和13.9億元，水庫(kù)防洪減災(zāi)效益十分顯著。

5 系統(tǒng)的應(yīng)用效果

（1）數(shù)字水庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用提供了實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、可靠的工程數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水庫(kù)工程安全狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和正確評(píng)估，為領(lǐng)導(dǎo)決策和充分發(fā)揮水庫(kù)興利除害效益提供了科學(xué)依據(jù)。

（2）節(jié)省大量人力、物力，提高了工作效率。數(shù)字水庫(kù)系統(tǒng)投入應(yīng)用之后，特別是大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和閘門(mén)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，原來(lái)需要多人同時(shí)操作，一天或半天才能完成的作業(yè)量，現(xiàn)在只需一個(gè)人幾分鐘就可完成，而且可實(shí)時(shí)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)和表格，準(zhǔn)確度高，記錄完整；水庫(kù)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)，原需幾個(gè)人聯(lián)合作業(yè)，最快也需45 min才能完成的洪水預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)精度只能達(dá)到60%，現(xiàn)在一個(gè)人在幾分鐘內(nèi)就能單獨(dú)完成凈雨計(jì)算和調(diào)洪演算等工作，且預(yù)報(bào)精度可達(dá)80%以上。

（3）改善了水庫(kù)工程管理的工作環(huán)境和工作人員的精神面貌。原來(lái)大壩監(jiān)測(cè)、閘門(mén)操作等日常工作，方法原始、全靠野外手工作業(yè)，受個(gè)人影響較大，且儀器設(shè)備多，全分散在野外，工作人員往往要冒嚴(yán)寒、頂酷暑，有時(shí)還晚上作業(yè)，工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度大，技術(shù)含量低。數(shù)字水庫(kù)系統(tǒng)投入應(yīng)用后，一切工作皆可在室內(nèi)完成，環(huán)境舒適，技術(shù)含量高，工作人員的精神面貌有了很大改觀。

6 數(shù)字水庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用的局限性和應(yīng)對(duì)措施

數(shù)字水庫(kù)系統(tǒng)基本上都是利用遙測(cè)、遙感、現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)庫(kù)區(qū)工程數(shù)據(jù)或流域內(nèi)水文要素進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)采集、傳輸，并且對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析處理等，系統(tǒng)主體大部分是電子產(chǎn)品，但電子產(chǎn)品的不穩(wěn)定性及壽命短、更新快和極易受到自然和人為因素破壞等特點(diǎn)，使得系統(tǒng)正常運(yùn)用具有很大的局限性：（1）系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣，極易受到自然和人為破壞。如：洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，大部分遙測(cè)站點(diǎn)都處在崇山峻嶺之巔，極易遭受雷擊破壞；大壩自動(dòng)化觀測(cè)系統(tǒng)，由于處在野外，不便看護(hù)，極易受到人為破壞，往往五年之后穩(wěn)定性就較差。（2）更新?lián)Q代快，維修費(fèi)用高，交通條件差，維修困難。電子產(chǎn)品更新?lián)Q代較快，備品備件用完后，在市場(chǎng)上難以重新購(gòu)買(mǎi)到，常出現(xiàn)竣工驗(yàn)收之時(shí)就是電子產(chǎn)品更新?lián)Q代之日的尷尬局面；（3）缺乏既懂水利專(zhuān)業(yè)又懂電子技術(shù)的操作維修人員。

應(yīng)對(duì)局限性的措施是：（1）建立長(zhǎng)效培訓(xùn)機(jī)制，使更多的人盡快掌握系統(tǒng)操作維修技能。加強(qiáng)系統(tǒng)移交前維修操作人員的培訓(xùn)學(xué)習(xí)；采用多梯隊(duì)形式多培養(yǎng)自己的操作和維修人員，讓其在操作中，熟悉系統(tǒng)功能，并逐漸學(xué)會(huì)常見(jiàn)故障的排除和維修。（2）建立經(jīng)常的檢查維修機(jī)制。要投入一定經(jīng)費(fèi)、人員和車(chē)輛，對(duì)分布在野外的站點(diǎn)進(jìn)行定期檢查和隨時(shí)故障維修，使系統(tǒng)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，避免重建輕管，建而不管，小故障不及時(shí)修而造成大面積癱瘓。（3）要加強(qiáng)設(shè)備看護(hù)。特別是處在崇山峻嶺之巔及野外的信號(hào)采集、發(fā)射設(shè)備，應(yīng)撥專(zhuān)門(mén)看護(hù)費(fèi)，找附近責(zé)任心強(qiáng)的人從事專(zhuān)門(mén)的設(shè)備看護(hù)保養(yǎng)和故障檢查報(bào)修工作?！?/p>

[1]張鵬旋,趙留香,田京飛，等.空間信息技術(shù)在陸渾水庫(kù)防洪治河中的應(yīng)用[J].人民黃河:防洪·治河版,2010，32（7）：18～20.

[2]趙留香,張鵬旋,張宏圖.陸渾水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究[J].人民黃河:水資源版,2010，32（8）:67～69.