桃山水庫實時洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)的解析

杜紀(jì)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(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)的解析

杜紀(jì)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(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)能夠依據(jù)實時雨、水、工情信息和天氣預(yù)報，以人機(jī)交互方式制定實時調(diào)度方案，具有洪水預(yù)報調(diào)度、數(shù)據(jù)預(yù)處理、信息查詢與報表生成、系統(tǒng)管理等功能。文章通過對系統(tǒng)功能的解析，說明該系統(tǒng)能充分發(fā)揮水庫防洪興利的綜合效益，對水庫的防洪調(diào)度水平具有重要的推動作用，可以為桃山水庫調(diào)度提供決策支持。

關(guān)鍵詞：洪水預(yù)報；調(diào)度；人機(jī)交互方式；數(shù)據(jù)預(yù)處理；綜合效益；推動作用

1系統(tǒng)概況

桃山水庫實時洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)針對桃山水庫洪水預(yù)報與調(diào)度工作的現(xiàn)狀和問題，根據(jù)實時洪水預(yù)報與調(diào)度新技術(shù)，達(dá)到能夠依據(jù)實時雨、水、工情信息和天氣預(yù)報，在計算機(jī)上快速進(jìn)行流域洪水預(yù)報計算，以人機(jī)交互方式制定實時調(diào)度方案，進(jìn)行調(diào)度方案仿真，并且有洪水預(yù)報調(diào)度數(shù)據(jù)預(yù)處理、信息查詢與報表生成、系統(tǒng)管理等功能的流域?qū)崟r洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)為桃山水庫調(diào)度提供決策支持。

2系統(tǒng)功能

桃山水庫實時洪水預(yù)報與調(diào)度系統(tǒng)的功能主要包括8個部分：①數(shù)據(jù)處理；②實時洪水預(yù)報；③防洪調(diào)度分析；④自動預(yù)報調(diào)度；⑤預(yù)報模型管理；⑥調(diào)度方案評價；⑦信息服務(wù)；⑧系統(tǒng)管理。

2.1數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理的主要功能有：

1)從遙測系統(tǒng)提取實時降雨、水位數(shù)據(jù)導(dǎo)入預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)專用數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行插值處理，根據(jù)水位流量關(guān)系，將水位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為流量數(shù)據(jù)。

2)根據(jù)設(shè)定的預(yù)報調(diào)度計算開始和結(jié)束時間及預(yù)報計算根據(jù)時間等提取降雨徑流預(yù)報計算、水庫調(diào)洪演算所需的輸入數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)正確性檢查校核，整理成所需要的數(shù)據(jù)格式存儲。

3)對于實時洪水預(yù)報調(diào)度計算情形，還要預(yù)估預(yù)報計算根據(jù)時間至預(yù)報調(diào)度計算結(jié)束時間為未來時期有關(guān)區(qū)域降雨資料和流量過程資料。

4)根據(jù)出庫流量數(shù)據(jù)、庫水位數(shù)據(jù)計算入庫流量過程[1]。

2.2實時洪水預(yù)報

實時洪水預(yù)報的主要功能包括：

1)預(yù)報計算開始和結(jié)束時間及預(yù)報計算根據(jù)時間設(shè)定。

2)流域?qū)崪y降雨數(shù)據(jù)、水位流量數(shù)據(jù)的提取。

3)數(shù)據(jù)正確性校核及預(yù)見期降雨數(shù)據(jù)的加入。

4)流域前期土壤濕度校核、水庫蓄水狀態(tài)校核。

5)降雨徑流預(yù)報及實時校正計算。

6)入庫洪水過程及(根據(jù)默認(rèn)的調(diào)度規(guī)則計算的)庫水位過程計算結(jié)果輸出。

2.3防洪調(diào)度分析

防洪調(diào)度分析的主要功能包括：

1)提取洪水預(yù)報計算的入庫洪水過程、實測期庫水位過程。

2)設(shè)定水庫調(diào)度方案。

3)調(diào)洪演算。

4)調(diào)度結(jié)果輸出。

2.4自動預(yù)報調(diào)度

自動預(yù)報調(diào)度的功能主要包括：①自動預(yù)報設(shè)置；②啟動自動預(yù)報調(diào)度；③自動預(yù)警等功能。啟動自動預(yù)報調(diào)度功能后，系統(tǒng)能自動提取降雨資料進(jìn)行降雨徑流預(yù)報計算，采用默認(rèn)的水庫調(diào)度規(guī)則進(jìn)行調(diào)洪演算，根據(jù)計算的庫水位、入庫流量過程比對預(yù)警指標(biāo)閾值以聲、光閃爍的形式進(jìn)行預(yù)警。

2.5預(yù)報模型管理

預(yù)報模型管理的主要功能包括：

1)根據(jù)選定的率定資料率定降雨徑流預(yù)報模型參數(shù)。

2)預(yù)報模型參數(shù)調(diào)整。

3)根據(jù)預(yù)報結(jié)果、實測數(shù)據(jù)事后評價預(yù)報精度。

2.6調(diào)度方案評價

調(diào)度方案評價的主要功能是對防洪調(diào)度方案相應(yīng)的的計算結(jié)果建立關(guān)鍵評價指標(biāo)并進(jìn)行統(tǒng)計分析和綜合評價。內(nèi)容包括：

1)水庫調(diào)洪特征統(tǒng)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(yīng)時間、最大出庫流量相應(yīng)時間、最高蓄洪水位(蓄洪量) 相應(yīng)時間、削峰率、余留調(diào)洪庫容等。

2)下游控制斷面洪水特征統(tǒng)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(diào)度方案的調(diào)度計算結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計和對比分析，并進(jìn)行綜合評價。

2.7信息查詢

系統(tǒng)以GIS地理信息系統(tǒng)軟件為平臺，進(jìn)行流域空間和屬性數(shù)據(jù)查詢、雨量、流量、庫水位等過程查詢及特征統(tǒng)計查詢、預(yù)報調(diào)度結(jié)果查詢、圖表生成、打印輸出、Excel表格輸出。

2.8系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理包括用戶管理、自動預(yù)報設(shè)定、圖層管理、數(shù)據(jù)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(nèi)容。其中增加用戶、刪除用戶只有系統(tǒng)管理員才有權(quán)限進(jìn)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(quán)限。管理員用戶只能進(jìn)行系統(tǒng)用戶的管理，不能使用系統(tǒng)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(jìn)行數(shù)據(jù)的瀏覽不具備數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、拷貝等功能；操作員用戶則可進(jìn)行新建、派生方案，修改各方案基本數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)編輯功能。

2.8.2自動預(yù)報設(shè)定

自動預(yù)報設(shè)定的功能就是為自動預(yù)報計算設(shè)定默認(rèn)的預(yù)報方案、數(shù)據(jù)提取方式、水庫和蓄滯洪區(qū)調(diào)度方案。用戶設(shè)置完自動預(yù)報的模型，系統(tǒng)根據(jù)自動預(yù)報設(shè)置信息定時驅(qū)動自動預(yù)報計算，并輸出預(yù)警信息。

2.8.3圖層管理

圖層管理功能需要管理員權(quán)限，對系統(tǒng)中地圖的圖層進(jìn)行管理，包括改變圖層的顯示順序，增加，修改，刪除。

2.8.4數(shù)據(jù)庫管理

數(shù)據(jù)庫管理功能包括本系統(tǒng)專用數(shù)據(jù)庫管理和數(shù)據(jù)庫連接配置等功能。

本系統(tǒng)專用數(shù)據(jù)庫管理功能包括清除用戶計算結(jié)果、系統(tǒng)專用數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)等。

數(shù)據(jù)庫連接配置功能為用戶提供數(shù)據(jù)庫連接設(shè)置的平臺。系統(tǒng)涉及多個數(shù)據(jù)庫，該功能輔助用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接修改和設(shè)置。主要設(shè)置內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器名稱，數(shù)據(jù)庫名稱、用戶名、密碼等信息。

3結(jié)語

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

參考文獻(xiàn)：

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

文章編號：1007-7596(2016)02-0087-02

[收稿日期]2015-10-28

[作者簡介]杜紀(jì)奎(1984-)，男，黑龍江七臺河人，工程師。

中圖分類號：TV124

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B