摘要总结辽宁省中小型水库的水情预报调度系统技术研究成果,以为水库的水情遥测与水文预报、洪水调度提供参考。
关键词中小型水库;洪水预报;水库调度系统;辽宁
辽宁省现已建成各类水库954座,其中中小型水库921座,中小型病险水库550座。受历史和经济条件制约,大部分中小型水库重建轻管,采用粗放式管理,没有成熟、科学的防洪预警体系和实用的防洪减灾措施,管理手段落后。水库在汛期到来时往往降低标准运行,难以发挥防洪减灾和兴利调度的作用。因此,亟待开展水情预报调度系统技术研究。
1研究目标
中小型水库存在以下问题:①中小型水库水文测站虽少,但由于其流域较小,洪水汇流与入库时间较短,传统人工语音报汛采用时段报汛,无法实现对水库流域降水的实时掌握和作出及时的洪水预报。②中小型水库水文预报采用传统人工洪水预报方法,效率低,不易进行参数率定,且无法进行实时预报。③中小型水库尚未实现水库洪水调度计算机模拟,采用手工方式进行洪水调度演算计算量大、效率低、精度差,难以实现多方案模拟调度优选,无法满足现场会商决策要求。④中小型水库一般管理工作人员较少且水平不高,水雨情资料人工整编费时、费力且及时性和准确率无法保证。因此,该研究结合水情自动遥测系统和水文预报与防洪调度应用软件系统,建立集水雨情数据自动采集与传输、防汛值班机、在线洪水预报、洪水调度模拟、水情资料整编与一体的水库控制流域水情遥测与洪水预报调度自动化系统解决方案,以解决水库传统工作模式中存在的问题,实现对水库控制运用的强大支持。
2研究内容
2.1水库控制流域水情遥测技术研究
具体内容包括:水雨情自动采集测站分布、采集数据的传输与存储、水雨情数据库的设计、原始数据的预处理加工与数据共享接口的设计、水情值班机模块的设计与开发及水情资料整编模块的设计与开发等[1]。
2.2水库控制流域水文预报与洪水调度技术研究
具体内容包括:水库日常水文预报与洪水预报、模型理论研究与相应程序模块设计与开发、水库洪水调度模拟模型理论研究与相应程序模块设计与开发、预报调度参数数据库的设计及在线率定维护程序模块的设计与开发等。
2.3水库控制流域防洪调度决策支持系统
具体内容包括:基于实时采集数据库、水雨情应用模型库、参数库的防洪调度决策支持系统软件工程设计开发的研究及系统通用性、可靠性、可移植性的研究[2]。
3解决关键问题
3.1值班机功能研究
实现实时数据动态显示的值班图、值班表功能[3]。值班图是基于对流域图的二次开发,实时显示各测站数据,显示的时间段可人工交互调整,默认为当日8∶00到次日8∶00数据;值班表是实现以数据表和过程线的方式显示当日数据。值班图、值班表数据刷新是以数据触发方式实现,即只有当数据库中有最新数据更新时才进行数据刷新。系统设计采用该模式开发既实现了数据实时显示,又大大降低了数据库服务器数据处理压力,避免了系统不必要的计算机资源消耗,提高了系统运行效率和稳定性。
3.2数据信息管理研究
实现数据库中数据的查询功能,包括遥测数据和其他参数数据查询[4]。遥测数据采用用户交互条件查询方式,用户可灵活设置单一查询条件或进行多条件组合查询,操作方便、显示直观;在参数查询中实现水库水位-库容、水位-面积、水位-输水洞、发电洞、溢洪道泄量的双向查询,并以曲线图方式显示特征曲线;实现对遥测雨量数据的统计功能,对降雨数据进行按时段、日、旬、月、年的统计,并以表格方式直观显示,统计数据支持报表生成功能。
3.3洪水预报调度研究
实现实时水库洪水预报调度和模拟水库洪水预报调度功能,并实现预报调度方案人工交互修正。支持调度方案生成、各种成果图表的显示、打印及报表的生成。针对中小型水库的流域特点分析水文管理历史资料,为水库建立水库洪水预报相关图;研究开发通用洪水预报模型(蓄满产流、超渗产流、新安江模型、马斯京根模型),开发流域汇流单位线制作模型;开发通用洪水调度模型(试算法、龙格库塔法)。
4小结
该研究成果为中小型水库水情自动化建设提供了可行、有效、系统的解决方案,对实际工程建设具有较强的指导作用。基于此模式的水情遥测与水文预报、洪水调度系统的建设已陆续在省内多座水库展开。
5参考文献
[1] 罗海龙,梁振海,王亚迪.gprs技术在白石水库水情自动测报系统中的应用[j].现代农业科技,2009(12):293-294.
[2] 刘奇,高永超,何维民.棋盘山水库水情预报调度系统技术研究[j].现代农业科技,2009(7):258-258,260.
[3] 钟江,吴东华.白石水库水情自动测报系统[j].东北水利水电,2002(4):7-9.
[4] 李海明,赵文忠.山口水库水情自动预报与洪水调度自动化研究[j].黑龙江水利科技,2005(2):37-38.
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