遼寧省中小型水庫水情預報調度系統(tǒng)技術研究論文
摘要總結遼寧省中小型水庫的水情預報調度系統(tǒng)技術研究成果,以為水庫的水情遙測與水文預報、洪水調度提供參考。
關鍵詞中小型水庫；洪水預報；水庫調度系統(tǒng)；遼寧
遼寧省現(xiàn)已建成各類水庫954座,其中中小型水庫921座,中小型病險水庫550座。受歷史和經(jīng)濟條件制約,大部分中小型水庫重建輕管,采用粗放式管理,沒有成熟、科學的防洪預警體系和實用的防洪減災措施,管理手段落后。水庫在汛期到來時往往降低標準運行,難以發(fā)揮防洪減災和興利調度的作用。因此,亟待開展水情預報調度系統(tǒng)技術研究。
1研究目標
中小型水庫存在以下問題:
�、僦行⌒退畮焖臏y站雖少,但由于其流域較小,洪水匯流與入庫時間較短,傳統(tǒng)人工語音報汛采用時段報汛,無法實現(xiàn)對水庫流域降水的實時掌握和作出及時的洪水預報。
�、谥行⌒退畮焖念A報采用傳統(tǒng)人工洪水預報方法,效率低,不易進行參數(shù)率定,且無法進行實時預報。
�、壑行⌒退畮焐形磳崿F(xiàn)水庫洪水調度計算機模擬,采用手工方式進行洪水調度演算計算量大、效率低、精度差,難以實現(xiàn)多方案模擬調度優(yōu)選,無法滿足現(xiàn)場會商決策要求。
�、苤行⌒退畮煲话愎芾砉ぷ魅藛T較少且水平不高,水雨情資料人工整編費時、費力且及時性和準確率無法保證。因此,該研究結合水情自動遙測系統(tǒng)和水文預報與防洪調度應用軟件系統(tǒng),建立集水雨情數(shù)據(jù)自動采集與傳輸、防汛值班機、在線洪水預報、洪水調度模擬、水情資料整編與一體的水庫控制流域水情遙測與洪水預報調度自動化系統(tǒng)解決方案,以解決水庫傳統(tǒng)工作模式中存在的問題,實現(xiàn)對水庫控制運用的強大支持。
2研究內容
2.1水庫控制流域水情遙測技術研究
具體內容包括:水雨情自動采集測站分布、采集數(shù)據(jù)的傳輸與存儲、水雨情數(shù)據(jù)庫的設計、原始數(shù)據(jù)的預處理加工與數(shù)據(jù)共享接口的設計、水情值班機模塊的設計與開發(fā)及水情資料整編模塊的設計與開發(fā)等[1]。
2.2水庫控制流域水文預報與洪水調度技術研究
具體內容包括:水庫日常水文預報與洪水預報、模型理論研究與相應程序模塊設計與開發(fā)、水庫洪水調度模擬模型理論研究與相應程序模塊設計與開發(fā)、預報調度參數(shù)數(shù)據(jù)庫的設計及在線率定維護程序模塊的`設計與開發(fā)等。
2.3水庫控制流域防洪調度決策支持系統(tǒng)
具體內容包括:基于實時采集數(shù)據(jù)庫、水雨情應用模型庫、參數(shù)庫的防洪調度決策支持系統(tǒng)軟件工程設計開發(fā)的研究及系統(tǒng)通用性、可靠性、可移植性的研究[2]。
3解決關鍵問題
3.1值班機功能研究
實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)動態(tài)顯示的值班圖、值班表功能[3]。值班圖是基于對流域圖的二次開發(fā),實時顯示各測站數(shù)據(jù),顯示的時間段可人工交互調整,默認為當日8∶00到次日8∶00數(shù)據(jù)；值班表是實現(xiàn)以數(shù)據(jù)表和過程線的方式顯示當日數(shù)據(jù)。值班圖、值班表數(shù)據(jù)刷新是以數(shù)據(jù)觸發(fā)方式實現(xiàn),即只有當數(shù)據(jù)庫中有最新數(shù)據(jù)更新時才進行數(shù)據(jù)刷新。系統(tǒng)設計采用該模式開發(fā)既實現(xiàn)了數(shù)據(jù)實時顯示,又大大降低了數(shù)據(jù)庫服務器數(shù)據(jù)處理壓力,避免了系統(tǒng)不必要的計算機資源消耗,提高了系統(tǒng)運行效率和穩(wěn)定性。
3.2數(shù)據(jù)信息管理研究
實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的查詢功能,包括遙測數(shù)據(jù)和其他參數(shù)數(shù)據(jù)查詢[4]。遙測數(shù)據(jù)采用用戶交互條件查詢方式,用戶可靈活設置單一查詢條件或進行多條件組合查詢,操作方便、顯示直觀；在參數(shù)查詢中實現(xiàn)水庫水位-庫容、水位-面積、水位-輸水洞、發(fā)電洞、溢洪道泄量的雙向查詢,并以曲線圖方式顯示特征曲線；實現(xiàn)對遙測雨量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計功能,對降雨數(shù)據(jù)進行按時段、日、旬、月、年的統(tǒng)計,并以表格方式直觀顯示,統(tǒng)計數(shù)據(jù)支持報表生成功能。
3.3洪水預報調度研究
實現(xiàn)實時水庫洪水預報調度和模擬水庫洪水預報調度功能,并實現(xiàn)預報調度方案人工交互修正。支持調度方案生成、各種成果圖表的顯示、打印及報表的生成。針對中小型水庫的流域特點分析水文管理歷史資料,為水庫建立水庫洪水預報相關圖；研究開發(fā)通用洪水預報模型(蓄滿產(chǎn)流、超滲產(chǎn)流、新安江模型、馬斯京根模型),開發(fā)流域匯流單位線制作模型；開發(fā)通用洪水調度模型(試算法、龍格庫塔法)。
4小結
該研究成果為中小型水庫水情自動化建設提供了可行、有效、系統(tǒng)的解決方案,對實際工程建設具有較強的指導作用�；诖四Ｊ降乃檫b測與水文預報、洪水調度系統(tǒng)的建設已陸續(xù)在省內多座水庫展開。
5參考文獻
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