友邻水库洪水预报调度系统技术研究与应用
２０１３年第２期 （第４ｌ卷） 黑龙江水利科技 Ｈｅｉｌｏｎ￣ｉｉａｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｎｏ．２．２０１３ （Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．４１）
文章编号：１００７—７５９６（２０１３）０２—００２６—０３
友邻水库洪水预报调度系统技术研究与应用
张春哲，刘 恒，田作佳
（辽宁省水利水电科学研究院，沈阳１１０００３）
摘要：通过对辽宁省友邻水库现状进行调研与分析，首先结合地区现状建立水文模型，利用
历史观测数据对模型进行率定，将满足条件的模型进行电算化，在此基础上，建立水库
洪水预报调度系统。分别从水文模型和系统设计两个方面进行研究与应用，成果已在
友邻水库得到很好的应用，为水库的预报预警与防洪调度提供了很好的技术支持。 关键词：洪水预报；防洪调度；防洪减灾；数据处理；友邻水库
中图分类号：Ｔｖ１２４ 文献标识码：Ａ
０ 引 言
水库预报预警系统是水库防洪减灾非工程措施
的核心内容之一。洪水预警的目标就是采用专业技 术及信息通讯技术将可能发生的洪水灾害信息远程
传输到控制中心，然后经过数据处理与分析，使防汛 领导及时准确的了解到现场的洪水动态，并采用相 关的数据模型和水文模型进行分析计算，从而得到 想要的预报预警信息 Ｊ。然后向社会发布预警信
息，相关部门根据预警级别采取相应的措施，从而减
小社会损失。显然，准确、及时的洪水预报有着举足 轻重的作用，它的精度和实时性，都极大地制约着整 个防洪指挥决策的灵敏性和实时性ｕ２ 。本文结合友
邻水库的实际需求，分别建立水文模型和洪水预报
调度系统，为水库提供有效的技术支持。
１ 实现目标
按照国家防汛抗旱指挥系统工程的建设目标，
充分利用现有资源，采用统一、标准的系统建设模 式。通过友邻水库洪水预报调度系统的建设，实现
水雨情监测，并对水库进行水文预报与防洪调度工 作进行全面的自动化、信息化的支持；通过从水文自 动测报数据库中读取的流域各测站降水信息，计算 流域日平均降水量，最终累积计算出后日８：Ｏ０的流 域降水量、径流量及尸口值，和 值的连续计算模 块；实现常规的洪水产汇流预报，根据采集来的降水 信息进行产流计算，计算出选择时间段内的径流深 与前期影响雨量的变化过程，然后根据用户选择的
单位线进行汇流计算；实现水库的防洪调度，在洪水 预报成果的基础上，进行水库模拟调度或预案调度； 成果达到国家防汛指挥系统、国家相关技术标准要 求，满足各相关应用部门的需要，实现为科学防汛提 供可靠支持的目标 Ｊ。
２模型建立
降雨径流预报是利用流域降雨量经过产流和汇 流计算，预报出流域出口断面的径流过程 ｊ。因 此，降雨径流预报主要包括两方面的内容：①由降雨
［收稿日期］２０１２—１１—１９ ［基金项目］水利部科技推广计划项目（ＴＧ１１４２）；辽宁省科学技术农业攻关计划项目（２０１１２１６００１） ［作者简介］张春哲（１９７３一），男，辽宁沈阳人，高级工程师，从事水利自动化技术研究；刘恒（１９８２一），男， 辽宁沈阳人，工程师，博士，从事水利信息化技术研究；田作佳（１９５７一），男，辽宁沈阳人，高级
工程师，从事水利自动化技术研究。
一２６—
张春哲，等：友邻水库洪水预报调度系统技术研究与应用 第２期
量推求净雨量；②由净雨过程推求流域出口断面的 径流过程。下面分别对产流预报模型和汇流预报模
型进行阐述。
２．１产流部分 １）流域平均降雨量计算。采用临近的大巴、本 站的实测降雨资料，取２个站的平均降雨量作为流
域平均雨量。 ２）产流参数的确定。水库无蒸发资料，参考流
域水文分区及水库的产流特性，确定ｌｍ＝１６０ Ｆｆｌｍ。
３）径流深的计算。根据水库水位、库容及泄量 资料，推求水库的次洪流量过程，在次洪流量过程中
分割基流及前期径流过程，用时段流量累积计算入 库径流深Ｒ。
４）前期影响雨量Ｐａ的计算。前期影响雨量自 ５月１日起算，初始值取零值进行计算。
计算公式为：
Ｐａ ＋】＝Ｋ（Ｐａ ＋Ｐ 一Ｒｆ） （１） 式中： 、 …分别为ｔ．ｔ＋１日前期影响雨量，ｍｍ；
为流域平均降雨，ｍｍ；Ｒｔ为 所产生的径流量， ｍｍ； 为日折算系数；ｌｍ为流域内最大初损值，ｍｍ。
５）降雨径流深相关图。对１９７５－－２０００年间的 １５次降雨径流关系点据进行分析，以Ｐ＋ 为纵坐
标， 为横坐标，点绘Ｐ＋ 一尺（降雨径流）相关图。
２．２汇流部分 １）峰量相关图。对水库资料计算分析，共收集
到１５次峰量相关数据（高水部分点数据较少），以 Ｑｍ为横坐标， 为纵坐标，点绘Ｑｍ～ 相关图。
２）推求洪水历时。汇流时间基本在２～２．５ ｈ左 右，洪峰出现时间符合辽西地区汇流特点。若来水 量超过水库溢洪道堰底，水库泄洪，最高洪水位约在
入库洪峰２ ｈ后出现。
３ 系统设计
系统的建立将充分运用水文自动测报系统采集
到的水雨情信息，对友邻水库洪水预报与防洪调度 工作进行全面的自动化、信息化的支持。系统由系
统管理、参数维护、雨情查询、洪水预报、防洪调度、 成果管理、整编报表和值班日记等子系统组成，系统 功能结构见图１。 图ｌ 系统功能结构图
３．１参数设置
本功能实现了对整个系统中所应用到的各类信 息及参数的维护和统一管理。用户通过交互操作选
择要修改的参数项，用户可对参数进行相应地修改。 修改后的结果最终存人参数数据库，供预报调度模 型使用。 本功能可维护的参数包括：测站与站号关系、各
流域包含的测站及权重、流域蒸散发参数、流域水文 预报参数（包括汇流单位线、流域抛物线系数及流域
最大蓄水量参数等）、单位线、退水单位线、水位库容 关系、水位面积关系以及调度参数维护等。在参数
维护界面中可直接进行差值计算，推算相应结果值。 这样处理是考虑到对系统进行模块化开发，只要改
变其中的测站和对应的参数等信息，就可以改变系
统的结构，便于系统的后期维护和管理。 ３．２雨量查询 本功能运用开放数据库互联技术（ＯＤＢＣ）开发 客户端程序模块，实现对服务器端的水文自动测报
ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２０００数据库的数据进行查询。客户端通 过对所查询到数据的分析统计，将用户关心的数据
以柱状图和数据报表的形式显示。操作过程中用户 可通过友好的交互操作选择要查询的流域和时间。 ３．３ 日常预报 本功能实现对水库常规的日常水文预报，通过 从水文自动测报数据库中读取的流域测站降水信
息，计算流域日平均降水量，最终累积计算出后Ｅｔ ８：
Ｏ０的流域降水量、径流量及Ｐ口值。水文预报方法采 用蓄满产流模型进行，蒸发模式按单层进行计算。
用户可通过查询历史计算成果曲线和数据表了解流
域的尸口值及产汇流变化与趋势。用户还可以将预 报的结果以Ｅｘｃｅｌ表格的形式进行保存和打印。
３．４实时洪水预报
一２７
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精细化降雨预报系统在水库防洪调度中的应用与分析
精细化降雨预报系统在水库防洪调度中
的应用与分析
摘要:精细化降雨预报系统是专门针对某一区域所做的精细化降雨专业预报系统，能够定时、定点、定量地反应该区域未来强降雨过程。本文以桃林口水库2017、2018及2019年四年中发生的强降雨过程为例，以该系统预报降雨与实际降雨作对比，进一步阐明了该系统在水库调度中科学研判、适时预警、有效防御、充分发挥了水利工程的兴利减灾效益的重要性，为水库防洪调度指挥提供科学依据。
关键词:精细化降雨预报系统；桃林口水库；预报降雨；适时预警；防洪调度
1精细化降雨预报系统在桃林口水库的应用
桃林口水库精细化降雨预报系统，利用中尺度WRF模式及快速循环同化技术，以美国NECP（美国国家环境预报中心）的GFS全球预报资料作为背景场，提供预报时段0-48小时的天气形势及多种物理量的精细预报。通过GIS技术及雨量分析算法，精确的计算各个降雨过程产生的面雨量和水量。并可以计算出流域、整个地区及各个分区的降雨信息。还可以利用数值预报系统或国家气象部门的雨量预报数据计算未来24-48小时各区域的面雨量和水量。在雷暴、降水、大风、大雾等重要天气预报中发挥作用。
2系统的组成与功能
桃林口水库精细化降雨预报系统是在GIS系统的基础上开发的，系统由实时雨量数据提取、雨量预报数据传输、面雨量水量计算和WEBGIS平台显示、相关预报系统的整合五部分组成。
2.1 实时雨量数据提取模块功能 用于提取各数据源的实时雨量。包括遥测雨量、报讯雨量、气象雨量等。将各数据源雨量进行插补，以最大限度的增加观测密度。
2.2雨量预报数据传输模块功能
将降雨预报数据（24-48小时数值预报）从气象部门传输到防办的服务器中。
2.3 面雨量水量计算软件的功能
该软件能够计算桃林口水库流域整个地区或任意区域的实时面雨量、预报面雨量及水量数据； 提供预警报警功能，当某区域的降雨超过一定的阈值，则进行报警。当某区域的未来24-48小时预测降雨超过一定阈值，在报警。进行实时和预报降雨热图分析。实时雨量分析表现方式：等值线图、等值面图、降水热图、面雨量分析列表。可对降水过程逐小时降水进行降水热图分析，以动画方式演示，体现降水过程的动态变化。
智能化蓄洪预警系统关键技术研究与应用
智能化蓄洪预警系统关键技术研究与应用
一、智能化蓄洪预警系统概述
随着城市化进程的加快，城市防洪问题日益凸显，智能化蓄洪预警系统作为一种新型的防洪减灾手段，其重要性日益增加。智能化蓄洪预警系统通过集成多种传感器、数据分析技术和通信技术，实现对洪水灾害的实时监测、预警和应急响应，有效提高城市防洪能力。
1.1 智能化蓄洪预警系统的核心功能
智能化蓄洪预警系统的核心功能主要包括以下几个方面：
- 实时监测：系统能够实时收集和分析水文、气象等数据，为洪水预警提供准确的数据支持。
- 预警分析：通过先进的算法和模型，对收集到的数据进行分析，预测洪水发生的可能性和影响范围。
- 应急响应：在洪水预警发出后，系统能够自动启动应急预案，指导相关部门和公众采取相应的防范措施。
- 数据共享：系统能够实现数据的实时共享，为政府决策和公众信息获取提供支持。
1.2 智能化蓄洪预警系统的应用场景
智能化蓄洪预警系统的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面： - 城市防洪：为城市提供防洪预警，减少城市内涝和洪水灾害。
- 河流流域管理：对河流流域进行实时监测，预防流域性洪水灾害。
- 水库安全监控：对水库水位进行实时监控，确保水库安全运行。
- 农业水文监测：为农业生产提供水文数据支持，预防农业水灾。
二、智能化蓄洪预警系统的构建
智能化蓄洪预警系统的构建是一个系统工程，需要综合考虑技术、数据和管理等多个方面。
2.1 关键技术
智能化蓄洪预警系统的关键技术包括以下几个方面：
- 传感器技术：使用高精度的水位、流量、雨量等传感器，实现对水文数据的实时监测。
- 数据采集与传输技术：通过无线通信技术，将传感器收集的数据实时传输到数据处理中心。
- 数据分析与处理技术：采用大数据分析、机器学习等技术，对收集到的数据进行深入分析和处理。
- 预警模型与算法：开发洪水预警模型和算法，提高预警的准确性和时效性。 - 用户界面设计：设计直观、易用的用户界面，方便用户获取信息和进行操作。
防洪调度图在水库调度中的应用
技术协作信息技术探讨与推广
当前我国生态环境受人类活动影响遭到破坏，其中洪水灾害是最严重的自然灾害之一，由于发生频繁和破坏力巨大，容易造成巨大的经济损失。水库是防洪工作的重点，在防洪抗旱、水资源高效利用等方面发挥了重要作用。据统计，1954-2006年全国共有3495座水库发生垮坝事故，因此，加强对各类水库安全运行的监管尤为重要。其中防洪调度图作为汛期水库防洪、发电和水位控制的实时调度图，在水库调度中应用具有重要意义。
防洪调度图在水库调度中的应用◎张莹
（作者单位：湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司）引言：着社会的发展，国家对安全生产和生态流量泄放工作更加重视，对水电站的管理明显加强。水电站有必要提高水库调度管理水平，在实际工作中统筹兼顾安全发电、生态流量泄放和提高发电效益。在我国传统水库调度运行方式建设过程中，实际调度工作主要是根据防洪、洪水和发电等工作执行调度操作，实现水文条件的均一化操作，这也是整体水库调度运行的最佳结果。防洪调度是运用防洪工程或防洪系统的各项工程及非工程措施，对汛期发生的洪水有计划的进行控制调节。一、防洪调度图应用意义防洪调度图是汛期水库调度的工具，根据入库流量、水库水位、电站负荷三者的关系，来确定水库是处在蓄水阶段还是要弃水运行。如果要弃水运行，先根据调度图算出泄洪总量，在下游允许的情况下，就可尽早预泄腾出库容，而不是待库水位逼近正常高水位时才弃水，只有及早预泄，才能多的防洪库容，才能在防洪中争取主动。改变了过去只依据水位来调度水库的被动状况，并解决了水库防洪与发电的矛盾，在不减少发电量的前提下为水库获得了足够的防洪库容。二、水库调度的基本原则1.保证基本生活和生态需水量。在水库生态调度操作执行过程中，主要操作目的就是让区域水资源紧缺问题得到有效缓解，但如果水库早遇到严重的干旱问题时，人们应该按照人与自然和谐发展的原则内容，实现对居民基本生活和生态需水量的量化操作，设置好居民最低保障用水定额，还要将枯水期一般水性生物生存最小水量当做生态需水指标，在满足上述双重指标要求之后，才能进行用水量的压缩。2.平衡防洪和生态保护之间的关系。在汛期之中，平衡防洪和生态保护之间的关系是水库运行的重要管理内容之一。一般来说，大洪水本身具备不可控制特征，在洪峰到来之前，人们需要对风险进行合理化控制，此时，防洪调度也需要先于其他调度工作进行。管理人员可以根据实际中小洪水防洪风险可控特征，确保防洪安全同时，让水位和流量始终保持正常状态之下，并将下泄平摊流量延长，避免后续工作受到影响。三、水库调度的现状2019年，水利部办公厅文件“关于开展2019年水库（群）洪水调度方案全面修订完善工作的通知”（防办［2019］23号）指出：为深入贯彻落实鄂竟平部长1月15日在2019年全国水利工作会议上的重要讲话精神，进一步强化对水库汛期洪水调度运用的监管，经研究，决定在全国范围内开展水库以及水库群汛期洪水调度（用）案的全面梳理和修订工作，以提高方案的科学合理性和可操作性，确保水库运行安全，充分发挥水库（群）防洪减灾效益。我国整体水库调度的执行，主要涉及的项目有供水、发电、防洪等，主要目的就是确保社会经济效益得到充分完善。水库所产生的社会经济效益受到了相关部门的高度关注，但在很多情况下，生态系统问题并没有得到全面保障，进而导致水库调度出现很多问题。对于主体水库调度，涉及的内容有防洪调度和兴利调度。首先，防洪调度可以维护水库大坝安全不受任何影响，降低洪水对大坝的冲击，常见手段有防洪库容、消减洪峰等，确保水库综合效益的全面发挥，让防洪和兴利之间的矛盾可以得到全面化解。其次，对于兴利调度的执行，主要集中在非汛期，是实现水库经济效益最大化的最佳调度方式，实现水资源的有效分配。四、水库防洪调度方案编制1.洪水预报方案的编制与修编。根据历史的水文资料和水文条件，在已有洪水预报方案的基础上，根据近10a的洪水资料，修订已有的大型水库洪水预报方案，对中型水库进行洪水预报方案编制，以满足洪水作业预报的精度要求。降雨径流预报是利用流域降雨量经过产流计算和汇流计算，预报流域出口断面的径流过程。2.单库模拟洪水预报和洪水调度成果图表。建立各控制节点所控制流域面积不同时间点流域蓄水量计算模型，确立不同条件下的流域包气带蓄水量。分6个降雨级别（降雨为50、100、150、200、250、300mm），建立各站模拟洪水预报和洪水调度成果图表。3.水库抗雨能力分析。中小型水库具有流域面积小、河道比降大、汇流时间短、洪水来势凶猛等特点，导致水库预报的预见期很短，且中小型水库管护人员能力参差不齐。为提高中小型水库预报的时效性，基于水库水量平衡基本原理，提出适合中小型水库洪水预报预警的抗雨能力概念。（1）方法建立与适应条件论证。结合水库特点、基础资料情况和泄流方式不同，建立多种满足不同条件的抗暴雨能力算法，并对抗雨能力计算方法及其适应条件进行论证。对分析方法与计算结果进行评估，分别从计算方法的科学性、基础资料的准确性、关键指标的可靠性、计算结果的合理性等方面进行全面分析，找出影响分析计算结果的可能原因。最终制定出一种或多种适应水库特点的，切实可行的抗暴雨能力计算方法。主要抗暴雨能力分析方法分类：①按照水库现有基本资料不同分类为是否考虑降雨径流关系的抗雨能力计算，是否考虑土壤含水量的抗雨能力计算，是否考虑泄洪情况的抗雨能力计算；②按照考虑水库不同泄流方式分类为开敞式溢洪道的水库水位不超过溢洪道底的抗雨能力计算和水位超过溢洪道底的抗雨能力计算，溢洪道有闸控制的水库闸门全关情况下的水库抗雨能力计算和溢洪道不同泄量情况下的抗雨能力计算；③设有开敞式溢洪道和输水洞联合泄洪的情况为溢洪道底以下的水库抗雨能力计算，允许最高水位以下的抗雨能力计算。（2）抗暴雨能力查算图表制作。完成境内水库抗暴雨能力查算图表的制作，在水库集水面积、水位—库容关系曲线、降雨径流相关图等特征信息基础上，确定了水库允许最高洪水位后，计算水库各级水位与不同前期影响雨量情况下的允许最大降雨量，即水库抗暴雨能力，水库抗暴雨能力分析计算包括抗暴雨能力计算表和抗暴雨能力计算图2种体现形式。最终形成工程特性及抗暴雨能力查算图表手册，便于防汛人员快速查询，及时采取措施，确保水库及下游安全度汛。4.汛期调度计划及防洪调度方案编制。水库控制运用与调度的目的，就是根据洪水预报成果，结合水库的调度措施，模拟计算水库某种调度模式下可能发生的最高水位、最大泄洪流量。重要的大中型水库，要求预报出水库水位和出库流量的变化过程，以便进行科学的调度运用，正确处理好蓄泄关系，以确保水库工程和下游河道的安全，并合理拦蓄洪水，以满足灌溉、发电和水产养殖等兴利事业的要求，充分发挥工程效益。结束语：防洪调度图在水库防洪调度的方法和概念上有所创新和发展，是水库实时调度和获得或增加防洪库容，更好地发挥防洪作用的一种好方法。防洪调度图应用下的水库调度方案具有科学合理性和可操作性，但在具体应用中，需要技术人员在做大量基础工作后，绘制防洪调度图，研究分析进行水库调度时需要考虑的各种情况，制定了多个专项水库调度方案，从而有效确保水库运行安全，进一步完善防洪体系建设。作者简介：张莹（1988-），女，汉族，陕西渭南人，大专，助理工程师，主要从事水库调度工作。
面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统建设与应用
面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统建设与应用
在科技日新月异的今天，防洪工作也迎来了前所未有的挑战与机遇。特别是对于像闽江这样的大河，如何有效地进行洪水预报和调度，成为了摆在我们面前的一项紧迫任务。幸运的是，随着技术的发展，我们有了更多的工具和方法来应对这一挑战。其中，面向防洪“四预”（预警、预报、预案、预演）的闽江水口洪水预报调度系统的建设与应用，无疑是其中的佼佼者。
首先，这个系统就像是一座坚固的防洪堡垒，它通过集成先进的气象、水文监测技术和数据分析方法，能够对洪水的形成和发展进行精准预测。这就像是一位经验丰富的船长，能够在风浪来临之前，准确地预判风向和海浪的大小，从而提前做好防备。
其次，这个系统还具备强大的调度功能。它能够根据洪水预报的结果，自动调整水库的蓄水量和泄洪策略，就像是一支精密的交响乐团，每一个乐手都能在指挥家的引导下，准确无误地演奏出和谐的乐章。这种智能化的调度方式，不仅提高了防洪工作的效率，也大大降低了人为操作的错误风险。
然而，任何一项技术都不可能完美无缺。在实际应用中，我们也发现了一些问题和挑战。比如，系统的维护成本较高，需要定期更新软件和硬件设备；再比如，由于气候变化的影响，洪水的规律也在发生变化，这就要求我们的系统必须具备足够的灵活性和适应性。
面对这些挑战，我们不能退缩。相反，我们应该更加积极地探索和创新。例如，我们可以通过引入人工智能和大数据技术，进一步提高预报的准确性和调度的智能化水平；我们还可以通过加强国际合作，共享防洪经验和技术，共同提高全球防洪的能力。
总的来说，面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统的建设与应用，是一项充满挑战但又极具前景的工作。它就像是一场激烈的战斗，需要我们不断地学习、探索和创新。但我相信，只要我们坚持不懈，就一定能够打赢这场防洪的战斗，保护好我们美丽的家园。
水库防洪调度决策中模糊优选模型及其应用
水库防洪调度决策中模糊优选模型及其应用
水库防洪调度关系着水库的安危和上下游居民的安全，所以在水库管理工作中十分重要。由于水库防洪调度受到外界多种因素的影响，使其调度方案的确定成为一个复杂的过程。文章在分析总结前人研究的基础上，介绍了模糊选优的方法在水库防洪调度中的应用，以期在实践中不断得到检验和改进，对实际工作有所借鉴。
标签：水库；风险管理；防洪调度；模糊选优；模型
引言
水库防洪调度就是利用水库修建的防洪建筑物或防洪系统中的相应设施，有计划地适时地安排洪水以达到防洪减排的最优效果。防洪调度的主要目的是减免洪水为害，同时还要适当兼顾其他综合利用要求，对多沙或冰凌河流的防洪调度，还要考虑排沙、防凌要求。
水库通常有以下几种防洪调度方式。（1）固定泄洪调度。（2）防洪补偿调度。（3）防洪预报调度。（4）防洪与兴利结合的调度。（5）水库群的防洪联合调度。
近年来，研究人员和水库管理者越来越青睐于防洪调度决策支持系统，以此为各个水库提供多方案的防洪调度。从某种意义上讲，调度决策方案的正确与否意义重大，关乎水库的安危、上下游居民的生命和财产安全甚至是社会的稳定，因而，越来越多的科研工作者在从事水库防洪调度研究的进程中，研究重心倾向于优选调度方案。水库防洪调度是一个复杂，参与面广，多阶段实施的过程，由于其所受的影响因素多，过程的不可预见性大，导致防洪调度模型的选优过程也是十分复杂。自2000年以来，有不少科研工作者开展此项研究工作，并取得了一定的研究进展和成果，为水库防洪调度做出了巨大的贡献[1-5]。
目前，科研人员建立起来的防洪调度决策模糊优选模型，提出了解决水库洪水调度问题的一个新的解决途径，但是没有考虑到方案与級别的差异与方案对级别的隶属度成反比例的这一事实。并且在计算过程中得到权重，计算量大且在某些方面有失精准性。同时针对现行的熵权计算方法对熵值过于敏感，这与熵值所传递的信息不一致。
本文根据熵权随熵值的变化规律对熵权的计算式进行改进；基于此，引入信息熵的方法确定客观权重，结合水库在不同时期关键任务赋予相应主观权重来对方案进行综合优选；应用最小二乘原理重新建立了多级模糊优选模型，最后将这
科技成果——洪水实时预报与精细化调度技术
科技成果——洪水实时预报与精细化调度技术
对应需求 降雨短临预报支持技术
成果简介
该成果采用自主研发的水文及水动力模型，包括流域洪水预报通用模型及建模方法、水利工程调度通用模型、基于水流数值模拟的洪水演进模型、二三维洪水预报与实时模拟展示平台，实现暴雨性洪水的实时预报与洪水演进模拟。可实现3分钟内完成7天的一维河道洪水过程模拟，30分钟内完成7天的一二维洪水淹没过程模拟。适用于流域防洪减灾。
技术特点
该成果集成了综合信息查询、预报方案建立及管理、淹没分析方案建立及管理、成果自动分析与上报发布等专家交互模块。
1、洪水预报：串并联耦合及实时校正下的洪水预报成果较传统单一模型预报成果确定性系数平均提升0.05。
2、洪水演进：3分钟内完成7天的一维河道洪水过程模拟，30分钟内完成7天的一二维洪水淹没过程模拟河道重要断面水位计算与实测差值在0.1米以内。
技术水平
实用新型专利2项，软件著作权3项。
应用情况
该成果在国家防汛抗旱指挥系统二期工程应用，选取珠江流域干流主要站点及河段开展洪水预报、洪水演进模型及业务系统建设。开发了水情、雨情、洪水预报、洪水分析、设置等业务功能模块。实现了一体化、自动化、滚动化的洪水预报与洪水淹没分析计算。已在珠江防总、白盆珠水库工程管理局、惠州市水利局、惠阳区农林水务局等各级防汛主管业务部门应用。
长江水库群防洪兴利综合调度关键技术研究及应用长江水利委员会
长江水库群防洪兴利综合调度关键技术研究及应用
一、项目名称
长江水库群防洪兴利综合调度关键技术研究及应用
二、推荐等级
科技进步特等奖
三、项目简介
本项目所属科学技术领域为水和矿产资源。
长江流域已形成世界上规模最大、数量最多的巨型水库群，总防洪库
容628亿立方米，年均发电量3700亿千瓦时。实现科学综合调度事关防洪、
能源、航运、供水和生态安全，既有跨行业、跨部门、跨区域的协调难度，
又有多目标、多维度、随机性、非线性以及强耦合性等涉及多学科的技术
难度，是一项公认的世界性难题。项目依托10余项国家及省部级科研课题，
坚持产学研用相结合，历经十余年系统研究与实践，攻克了长江水库群防
洪兴利综合调度系列技术难题。
发展了面向水库群的实时洪水预报关键技术；辨析了未建库与建库条
件下的洪水差异及特点；创建了面向多区域防洪目标的水库群防洪调度协
调技术；研发了水库群汛期运行水位和蓄水动态控制方法。将洪水预报的
有效预见期由1～3d延长至3～7d；短期洪水预报准确率提高至90%以上；
显著提高长江中下游的防洪能力，如遇1954年洪水可减少分洪量200余亿
立方米，相当于4个荆江分洪区的蓄洪能力；将洪水资源利用效率提高到
85%以上，三峡等水库连续多年完成蓄水任务，年发电量增加5%以上。保障
了长江流域防洪安全，实现了水资源高效利用，支撑了长江经济带建设和
生态优先、绿色发展国家战略。
发表学术论文335篇，其中SCI检索104篇，EI检索175篇；获国家
发明专利6项，软件著作权7项，编写国家及行业标准8项，出版专著11
部。
编制的《长江防御洪水方案》和《三峡水库优化调度方案》获国务院
批准，编制的《长江洪水调度方案》、长江上游水库群2012～2016年年度
联合调度方案和三峡梯级调度规程分别获国家防总、水利部批复。 2010年以来，技术成果已成功应用于长江流域防洪兴利综合调度决策
中，在长江防总、湖北湖南防指，以及长江电力、雅砻江公司等10余家单
水库洪水预报调度系统研究与开发
水库洪水预报调度系统研究与开发
【摘 要】水库是我国防洪广泛采用的工程措施之一。在防洪区上游河道适当位置兴建能调蓄洪水的综合利用水库，利用水库库容拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，达到减免洪水灾害的目的。水库洪水预报调度，则是依据预报的洪水过程，而不是设计给定或实测的洪水过程，实施防洪调度的方法。这一方法的明显优点在于增加了水库调洪的主动性，增大了水库预蓄或预泄的可能性，从而为实现汛限水位的动态控制、缓解水库防洪和兴利的矛盾创造了条件。
【关键词】水库；洪水；预报；调度；系统；研究；开发
引言
洪水预报调度，作为一种能有效减轻洪灾的危害程度和降低洪灾所造成的损失的非工程措施，在近几年来的防洪减灾工作中发挥着越来越重要的作用。本文在横锦水库实时洪水预报调度系统的研究开发过程中，对洪水预报参数率定，实时洪水预报软件开发，实时洪水作业预报精度提高，洪水调度等问题做了认真细致的研究工作，找到相应的解决方案，为水库洪水预报调度提供了比较完善的解决方案。
1 工程概述
横锦水库位于浙江省东阳市横锦村之东，是一座以防洪、灌溉为主，结合供水、发电等综合利用的大（2）型水利工程，水库控制流域面积378平方公里，水库库容2.74亿立米，主流长50公里，水库流域以山区为主，流域分水岭平均高程646米，河道平均高程259米，3～6小时洪峰即可到达水库，为提高水库洪水预报和防洪调度的现代化水平，最大限度的发挥水库的防洪效益，横锦水库洪水预报调度系统于2003年6月建成并投入运行，系统的使用，使横锦水库能够更好地发挥水库的拦洪减灾作用，充分利用洪水资源，增加兴利效益。
2 系统功能模块
水库洪水预报调度系统采用客户/服务网络结构的模块化设计，具有较强的通用性，从数据库接到水文遥测数据开始，一直到洪水预报调度，主要由三个子系统来实现：数据库管理子系统、洪水预报子系统和洪水调度子系统。
2.1 数据库管理子系统
数据库管理包括水库库码、水文站雨量站的站码管理，水雨情信息输入与输出管理及水文资料的信息的整编与处理等问题。业务管理是为水库日常的水文业务计算、运行业务、各种其他业务报表统计打印、汛情报表制订与上报等提供管理服务。
《2024年中长期水文预报及调度技术研究与应用》范文
《中长期水文预报及调度技术研究与应用》篇一
一、引言
随着现代科技的进步，对水资源的管理与利用已成为人类面临的重要课题。其中，中长期水文预报及调度技术的研究与应用，对于保障水资源安全、提高水资源利用效率、减少水灾害损失具有重要意义。本文将重点探讨中长期水文预报与调度技术的相关研究内容及其在实践中的应用。
二、研究背景
在日益严峻的水资源问题面前，准确的水文预报和有效的调度技术成为保障水资源安全的关键。其中，中长期水文预报能提前预测未来的水情变化，为水库的调度和防洪减灾提供重要依据；而调度技术则能根据预报结果，合理分配水资源，实现水资源的优化配置。
三、中长期水文预报技术研究
1. 模型构建：基于历史水文数据，结合气象、地理等多元信息，建立水文预报模型。该模型能准确反映水情的时空变化规律，为预报提供基础。
2. 技术方法：利用遥感技术、GIS技术、数值模拟等技术手段，对水情进行实时监测和预测。同时，结合大数据分析和人工智能技术，提高预报的准确性和时效性。 3. 实际应用：在防洪减灾、水库调度、水资源管理等领域得到广泛应用，为决策者提供了科学依据。
四、调度技术研究
1. 调度策略：根据水文预报结果，结合实际需求，制定合理的调度策略。包括水库的蓄水、放水、发电等任务的优化安排。
2. 技术手段：采用智能调度系统，实现水资源的自动化、智能化管理。通过实时监测和数据分析，对水库的调度进行实时调整。
3. 跨流域调度：针对多水源、多用户的复杂水系，研究跨流域的调度技术，实现水资源的优化配置。
五、技术应用与成效
1. 在防洪减灾方面，通过准确的水文预报和调度技术，有效降低了洪涝灾害的发生概率和损失程度。
2. 在水库调度方面，通过智能调度系统，实现了水资源的优化配置，提高了水库的发电、蓄水等效益。
3. 在水资源管理方面，通过跨流域调度技术，实现了水资源的区域共享和优化配置，提高了水资源的利用效率。
六、未来展望
水利水电工程中的洪水预报与调度
水利水电工程中的洪水预报与调度
洪水预报与调度在水利水电工程中起着至关重要的作用。它们是为了应对洪水灾害，保障人民生命财产安全，优化水资源利用，提高水电利用效率。
洪水预报是指根据历史气象记录、水文数据等，通过建立数学模型和采用计算机仿真等方法，预测未来一段时间内可能发生的洪水情况。洪水预报主要包括洪水的时刻、强度、面积和范围等信息。通过洪水预报，可以提前做好防洪准备工作，以减少洪水灾害对人们生活和生产的影响。洪水预报的准确性对防洪工作至关重要，因此需要建立一套完善的洪水预报系统。
洪水预报系统主要包括数据采集和监测、洪水预测模型、洪水预报算法以及预报结果的传递等几个方面。首先，需要对流域内的降雨情况、河道水位、库容等数据进行采集和监测。现代技术的应用使得数据的采集更加自动化和精确化，保证了数据的准确性。其次，需要建立一套洪水预测模型，通过对流域内水文水资源进行分析，采用数学模型和计算机仿真技术，进行洪水预测。洪水预测算法需要考虑多个因素，包括降雨量、地形地貌、流域特征等，从而提高预测的准确性。最后，预报结果需要及时传递给相关部门和公众，以便采取相应的措施应对洪水灾害。
洪水调度是指根据洪水的预报结果，对水库、水电站等水利设施进行调度，以减轻洪水的影响，并且最大限度地利用水资源。洪水调度主要包括两个方面，一是洪水过程中的调度，二是洪水退去后的调度。洪水过程中的调度主要是根据洪水预报结果，采取相应的措施，调整水库水位和流量，以控制洪峰流量，减少洪水的危害。洪水退去后的调度主要是根据洪水退水速度和流量，进行恢复性调度，以保证水库正常运行，并且平衡上下游的水情。洪水调度需要考虑到水库的容积、下泄能力以及上下游河道的通行能力等，从而合理调度水资源。
洪水预报与调度的研究和应用已经取得了很大的进展。现代技术的发展，使得洪水预报的准确性和及时性都得到了大大提高。同时，对于洪水调度的研究也取得了一定的成果，为防洪减灾和水资源利用提供了有效的手段。然而，洪水预报和调度仍然面临一些挑战，比如洪水预测的准确性需要进一步提高，洪水调度的决策机制需要进一步完善等。