湖南省大型水库洪水调度系统软件研制与开发

针对湖南省大型水库防洪和兴利调度的特点，研制开发了水库洪水预报调度系统软件。简要介绍洪水预报和水库调度系统软件的功能，运行环境，规范化和标准化设计，以及系统解决的关键技术问题，给出用户界面设计开发的实例。     

工程信息在水库洪水调度中的应用

集成水情自动测报、大坝安全监测和闸门自动控制开发的水库实时安全调度系统,在掌握水情信息的同时充分利用工情、大坝安全信息使水库洪水调度更主动、更从容。该系统具有洪水预报、水工建筑物安全性分析、库水位计算、按调度规则调度和参考工程信息人机交互调度及调度方案评价等多种功能。以浙江省青山水库洪水调度计算为例,说明了工程信息在水库洪水调度中的应用。     

水库洪水调度系统的集成管理

水库洪水调度系统的标准化、规范化是提高我国水库洪水调度整体水平的重要手段。本文分析了建立标准化、规范化洪水调度系统面临的困难、必要性和重要性，提出了解决问题的途径和实现方法。即以原型系统为设计开发对象，基于客户/服务器体系，精心设计数据库结构和规划好数据流向，采用面向对象的设计思想，构筑对象模型，使开发系统具有广泛的适应性。上述系统已在10座水库中得到了应用，实现了系统设计与开发目标。     

水库洪水调度系统预报子系统关键技术与功能开发

水库洪水调度系统预报子系统关键技术与功能开发研究是在信息自动采集、数据库、模型技术、计算机系统和多种高科技的支持下，建立实时洪水预报系统，并考虑洪水预报特点，对软件进行标准化设计、通用化开发，以及针对实时洪水预报误差影响。进行自适应综合实时修正，以提高软件开发效率，保证洪水预报精度，为防洪调度科学决策提供依据。     

基于Web的水库洪水预报调度系统的关键技术

在重大洪水预报、洪水调度决策过程中,如何有效地获取分布的遥远水库、水文站点的动态水雨情信息,让相关利益部门和防洪专家积极主动地参与决策过程中的模型分析计算和重要决策过程讨论,迅速形成正确结论,实现科学、高效的防洪调度决策,是Web环境下水库洪水预报调度系统需要解决的重大关键技术问题.文中简要介绍了Web应用环境下该系统的体系结构,重点阐述了支持多用户多方案的洪水预报模型、洪水调度模型抽象设计技术及数据库表设计方法,给出了多库联调交互方案生成设计的解决方案.上述思想已经体现在所开发的基于Web的洪水预报调度系统中,在实际应用中取得了很好的效果.     

全国水库防洪调度决策支持系统集成技术

国家防总办公室组织了全国范围内的水库洪水调度系统的试点建设工作．试点水库基基本配置了雨水情遥测及计算机局域网络系统，实现了数据采集、数据传输、洪水预报与调度等功能．在我国水库的防洪调度工作中发挥了巨大作用。但随着试点水库的不断增加和新技术的不断涌现，对信息和数据的实时性及共享、集中化管理和控制要求都越来越高，按照国家防总办公室的要求和部署，组织进行了“全国水库防洪调度决策支持系统工程”的设计、开发与建设。系统介绍的即是一个网络化、多用户、支持网络浏览和上传下载、能进行信息和数据的二次处理以及数据的实时自动刷新功能的防洪调度决策支持系统工程。     

音河水库防洪决策支持系统

以水库多年积累的防洪经验、形成的防汛体制、工作流程为基础，以防洪专家系统为重点，进行了黑龙江省音河水库防洪决策支持系统的设计与开发。该系统由系统总控、信息查询子系统、洪水预报子系统、防洪调度子系统和综合数据库组成，具有信息检索与显示、洪水预报、防洪调度方案的设计、评价与优选等多层次信息服务和支持功能。     

音河水库洪水调度系统软件功能及特点

为确保水库大坝及下游防洪安全 ,强化水库防洪调度 ,音河水库工程管理处开发了洪水调度系统软件 ,主要包括信息查询子系统 ,交互式洪水预报子系统 ,交互式洪水调度方案生成子系统 ,交互式洪水调度方案评价子系统 ,数据库管理等子系统。     

全国试点水库（群）洪水调度信息管理系统技术的研究

1 全国水库(群)洪水调度信息管理系统建设的必要性 自1998年以来,国家防总办公室组织了全国范围内的水库洪水调度系统的试点建设工作。试点水库在硬件上配置了雨水情遥测子系统。软件上均有数据采集、数据传输、洪水预报与调度等功能,并已在局域网内共享。经过两年多的系统建设与运行,系统建设工作和开发使用成果得到了使用者的基本肯定,系统的功能和技术指标达到了开发大纲     

崇青水库洪水预报调度系统开发和应用

以崇青水库洪水预报调度系统开发和应用为背景,在分析其工作现状和存在问题基础上,从系统功能需求分析、系统详细设计和系统应用与管理方面分别进行了论述,阐述了崇青水库洪水预报调度系统的开发建设过程,洪水预报调度的方法,崇青水库洪水预报调度系统应用,并提出了提高洪水预报精度的一些想法,该系统的建设对提高崇青水库洪水预报调度工作水平起到了重要作用.     

基于库容风险频率曲线的水库群联合防洪调度研究

水库实时防洪调度决策是一类多目标、多阶段、多约束的复杂决策问题,风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据,本文提出一种基于防洪库容风险频率曲线的梯级水库群防洪风险共担理论及水库风险-调度-决策理论体系,并结合溪洛渡、向家坝、三峡水库实际情况,运用自主研发的梯级水库群联合防洪调度风险分析模型,分析梯级水库群在汛期不同时段的防洪风险,并将风险率引入实时防洪调度决策,以期为水库群防洪调度提供决策依据,提高联合防洪调度系统综合利用效益。研究表明,实时调度过程中考虑风险率因素能够在保证防洪安全的同时有效提高水库群综合效益,风险-调度-决策理论能够为水库群调度方案优选提供依据。     

基于灰色关联分析的相似洪水动态展延方法研究

在不能高精度预测后续洪水的现状下,对历史暴雨洪水信息进行挖掘,对降低水库防洪调度风险具有现实意义。制定将历史洪水标准化的方法,并根据暴雨洪水形成机制和实时信息的易获取性,筛选出能反映洪水特征的指标体系,并基于灰色关联分析原理构建了相似洪水动态识别办法和相似洪水展延实时洪水预报过程的展延效果评价方法。池潭水库历史暴雨洪水模拟结果表明提出的洪水展延方法对后续来水估计的总有效率高,效果显著,该方法应用效果、适应性、稳定性均较好。     

基于改进粒子群算法的渗透系数参数反演分析

针对传统的粒子群算法存在收敛速度慢、易陷入局部最优的缺陷,依据水库原型观测数据和有限元数值计算结果,基于以e为底的指数函数的惯性权重策略的改进粒子群算法,减少了求解计算时间,提高了结果准确度,构建了大坝渗透压力监测控制统计分析模型,并分别采用标准粒子群算法和改进的粒子群优化算法反算了混凝土坝体、坝基的渗透系数。与实测值的对比结果表明,基于改进粒子群算法的渗透系数参数反演拟合效果良好,计算误差小、搜索效率快、辨识参数准确度高,具有较强的可操作性。     

水库汛限水位实时动态控制模型研究

现行的汛限水位方法一般未能考虑预报信息，因而严重制约了水库汛期兴利效益的发挥。通过对实时调度中的可接受风险的研究，在调度期内控制防洪风险在可接受水平内；讨论实时调度与传统汛限水位之间的关系．由调度末水位耦合汛限水位，由此建立了带有机遇约束的水库汛限水位实时动态控制模型。结合三峡水库围堰发电期的汛期调度，进行了实例研究，结果表明，在不同的预报来水以及预报精度情况下，水库汛限水位实时动态控制模型能在不降低防洪标准的前提下，显著提高水库的兴利效益。     

水库实时防洪风险计算及库群防洪库容分配互用性分析

水库防洪调度风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据。为评估水库实时防洪风险,本文提出一种基于长系列历史实测径流资料的防洪库容频率曲线推算方法,以此为基础建立了水库实时防洪调度风险分析模型。进一步,从三峡水库实际防洪调度需求出发,分析了三峡水库汛期不同时段实时防洪风险,研究了上游溪洛渡、向家坝水库配合三峡水库进行联合调度时防洪库容频率曲线的变化,以及上下游水库间防洪库容分配及其互用性问题。研究表明,推求的防洪库容频率曲线能帮助判断当前防洪情势,合理利用防洪库容互用性可有效降低三峡水库防洪风险。     

Comparative Study of Three Updating Procedures for Real-Time Flood Forecasting

Accurate real-time flood forecasting is essential for flood control and warning system, reservoir operation and other relevant water resources management activities. The objective of this study is to investigate and compare the capability of three updating procedures, namely autoregressive (AR) model, recursive least-squares (RLS) model and hydrologic uncertainty processor (HUP) in the real-time flood forecasting. The Baiyunshan reservoir basin located in southern China was selected as a case study. These three procedures were employed to update outputs of the established Xinanjiang flood forecasting model. The Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) and Relative Error (RE) are used as model evaluation criteria. It is found that all of these three updating procedures significantly improve the accuracy of Xinanjiang model when operating in real-time forecasting mode. Comparison results also indicated that the HUP performed better than the AR and RLS models, while RLS model was slightly superior to AR model. In addition, the HUP implemented in the probabilistic form can quantify the uncertainty of the actual discharge to be forecasted and provide a posterior distribution as well as interval estimation, which offer more useful information than two other deterministic updating procedures. Thus, the HUP updating procedure is more promising and recommended for real-time flood forecasting in practice.     

水库实时防洪调度风险分析研究

依据水库实时防洪调度流程,分析了水库防洪决策风险源;提出了基于洪量预报误差分布的水库调洪演算风险分析和风险率计算方法;建立了水库实时防洪调度风险交互模拟分析模型,为实时决策中的不确定性分析提供了实用工具.     

葠窝水库汛限水位动态控制效益分析

汛限水位动态控制是指依据不同信息与方法设计出汛限水位域值,且运用中允许根据实时水、雨、工情及可利用的预报等综合信息,在此域值内上下浮动.对于葠窝水库的汛限水位动态控制的效益分析,对于合理利用洪水资源具有重要意义,在确保水库安全的前提下,科学地设计与运用汛限水位,是提高洪水资源和水能资源利用率,发挥水库综合利用效益,缓解水资源与水能资源供需矛盾的有效手段之一.     

水库防洪调度会商模式设计与应用

对水库实时防洪调度中涉及的不确定性因素进行分析，从而筛选形成会商因子集；提出水库实时防洪会商系统的设计原则和总体框架；并提出了会商初始方案的生成方式、会商主界面功能设计、会商方案集管理、会商系统前台界面与后台支持模型系统的耦合原理以及会商过程中相关辅助功能的实现方式。在全国数十座大型水库防洪调度中的实际应用表明，这一会商模式较为理想。     

利用ARCIMS和网络技术开发长江中下游防汛调度信息系统

 运用当今先进的地理信息网络发布系统ARCIMS和网络技术，对长江中下游的防汛调度信息系统提出了一个构架。在进行流域内电子地图的处理及建立信息数据库的基础上，通过WEBGIS实现在地图上对水文信息、水库信息、堤防信息、分蓄洪区信息、调度信息等实时查询调用，辅以调度方案的直观演示，以提高防汛期间专家决策的正确性和准确性。