长江流域水工程防灾联合调度思考

堤防、水库、蓄滞洪区、涵闸、泵站等是长江流域防洪抗旱减灾工程体系的重要组成部分,如何调度运用好水工程使其充分发挥防灾减灾效益,是一个需要不断思考的问题。总结梳理了近年长江流域水工程联合调度在规范调度管理、推进技术研究、提升信息化水平和发挥联合调度效益等方面的工作成效,并从流域超标洪水防御、调度目标多元化、预报调度一体化、综合决策智能化等角度重点分析了新时期水工程联合调度的需求,结合当前调度实际提出了下一步工作开展的几点建议。     

对长江流域水工程联合调度与信息化实现的思考

在总结长江流域水库群联合调度工作的基础上,从分析流域综合调度目标和调度对象节点及其与之相应的预报节点等需求入手,提出构建流域水模拟系统;从水库群的规划设计、联合运用和实时调度3个层面,按照集总与解耦相结合的思路,构建流域联合调度体系;采用参数化和模型化方法,建立调度规则库;采用基于接口服务的框架体系,将各个节点的预报模型(方案/算法)和调度模型(调节计算/优化算法)等计算模型封装成模拟器,实现预报调度一体化;引入计算机机器学习,建立预报调度案例库;最后提出长江流域水工程联合调度的总体思路,探索建立以防洪调度和水量(包括生态水量)调度为主体,集水生态调度、泥沙调度、应急调度等多目标为一体的综合调度支持系统。     

三峡水库优化调度实践与思考

三峡工程是国之重器，如何更好发挥其在长江流域水工程联合调度中的核心作用、提升流域防灾减灾能力，是需要积极探索和持续思考的重大课题。梳理了三峡水库优化调度研究历程，从防洪、抗旱供水、发电、航运、生态环境、应急等方面总结了近年调度实践成效，结合流域水工程联合调度现状，剖析需要关注的重点问题，并根据当前调度实际提出下一步工作建议。     

水旱灾害防御

<正>水工程防洪抗旱调度组织编制修订七大江河洪水调度、骨干水工程防洪联合调度等方案预案,提出防御流域超标准洪水的调度方案。组织七大流域开展防洪调度演练。指导各流域管理机构和各地水利部门依法依规、科学精细调度水工程,汛期七大流域共2690座大中型水库(湖泊)参与防     

GFS降雨预报在大伙房水库实时跨流域调水决策的应用研究

分析了跨流域调水工程与水库控制运用规划成果存在的问题,阐述了实时调度中考虑预报信息的可行性。以辽宁省东水西调工程为例,通过对浑河流域"05813"洪水的模拟调度来分析规划与实时调度两种方式的差异,结果表明:考虑GFS预报信息的实时预报调度方式可以获得降低防洪安全和增加洪水资源利用率的双重效益,从工程的实时调度中优化了地区水资源的配置。本文的研究思路可以为其他跨流域调水工程的实时运行提供参考。     

东江流域控制性水工程联合调度策略与机制探讨

近年,东江流域旱涝事件并存,防洪与供水安全形势严峻,三大水库和干流梯级电站是东江流域水旱灾害防御中的重要水利工程。收集流域水工程多年运行经验、案例、数据,综述东江流域控制性水工程联合调度在管理体制、防洪调度、水量调度等方面的研究、实践现状,通过数学模型、统计等方法,对现状调度体制与机制中存在的问题进行分析。从管理、技术、研究等角度提出建议与对策。     

江苏省水工程防洪调度演练的规范化模式研究和实践

为充分发挥水工程防汛抗旱效益,提升水工程调度决策实战水平,在传统防汛抢险演练模式的基础上,探索提出一种以水工程调度运用为中心科目的 新型演练模式——防洪调度演练.介绍了防汛应急抢险演练的传统模式,研究提出了防洪调度演练的规范化模式,并结合江苏省秦淮河流域防洪调度演练的实践,检验新模式的规范化内容,分析当前组织开展防洪调度演练存在的问题,提出了相关解决措施.     

流域水工程智慧调度实践与思考

正流域水工程是实现流域水旱灾害防治、水资源配置、水生态环境保护的主要载体,在保障流域防洪安全、供水安全、生态安全及能源安全等方面发挥着重要作用。如何将流域水工程调度应用好,是智慧调度要着力解决的问题。(1)水工程联合智慧调度是目前应用系统中的短板。     

流域水工程联合调度平台

正成果概况流域水工程联合调度平台由长江设计集团有限公司全力打造。该平台以支撑数字孪生长江建设、实现控制性水工程防灾智能联合调度为核心目标,建立了面向防灾调度全过程的决策计算分析应用功能体系,并创新研发了水利业务数字孪生建模平台、水工程联合调度辅助决策系统等产品,以"数字化场景、智慧化模拟、精准化决策"为导向,全面支撑流域防洪预报、预警、预演、预案要求。     

珠江流域水工程联合调度方案实践与思考——以2022年大洪水为例

珠江流域逐年编制的水工程联合调度方案，综合考虑流域防洪现状、调度实践经验不断扩展纳入联合调度范围的水工程，优化调整水工程现有调度方式，目前已成为珠江流域实时防洪调度的重要非工程措施。2022年6月，珠江流域发生了仅次于1915年的特大洪水，实时调度中以水工程联合调度方案为指导，根据防汛形势和水工程布局，采取了以龙滩为核心，联合干支流水库群、蓄滞洪区、分洪闸的多组合水工程联合调度方式，统筹流域全局，充分挖掘水工程洪水调蓄潜力，成功应对了2022年大洪水。梳理2022年洪水期间水工程联合调度方案运用情况，分析不同来水形势下水工程联合调度运用方式和调度效果，总结大洪水期间水工程防洪联合调度方案暴露的不足，探讨了以龙滩为核心的水工程防洪调度方式的优化空间，提出进一步完善珠江水工程联合调度方案的对策与建议。     

南海水库防洪预报调度及软件管理系统

彰武南海水库位于安阳河上游,梯级开发,总库容1.85亿m3。鉴于两水库防洪库容小,调节能力有限,因而十分重视洪水预报调度等非工程防洪措施的研究。文章从流域情况、数据库建立以及数学模型和非线性改正等方面加以阐述,介绍遥测系统、软件组成和应用,确定防洪预报调度及软件管理系统。该系统实现了洪水预报、防洪调度、指挥调度的有机结合和统一。     

以防洪为核心的三明市沙溪数字孪生流域建设

为提高三明市防洪的实时监管效能、应急处置能力与安全保障水平,以沙溪流域为例,构建了以防洪为核心的数字孪生流域。从防洪“预报、预警、预演、预案”4个方面,通过完善监测感知网建设,针对三明市沙溪流域防汛感知网的薄弱环节,适当增加水文、气象等监测设备,提升气象预测预报预警精准程度;加强数据资源建设,整合现有平台及数据资源,推动各部门间数据同步、互通共享与系统同屏共享,实现“一屏知汛”;开展重点区域建设,将沙溪流域作为重点建设区域,建设覆盖沙溪流域的立体监测体系,并重点实现沙溪流域防洪调度一体化,实现信息快速流通,支撑防汛应急指挥调度。实践证明：在数字孪生技术的支持下,通过调度预演来分析决策,三明市主城区防汛预警提前了6 h,最大限度地减少灾害影响和社会经济损失,取得了良好的运用效果。     

对流域防洪联合调度的几点思考

流域防洪联合调度是我国防洪减灾的热点研究问题,作为非工程措施在不增加工程投资前提下显著增加了防洪效益,一直受到工程界的高度关注。以流域防洪为出发点,从水文非一致性、预报技术水平、兴利与防洪矛盾、技术基础与体制机制等方面阐述了流域防洪联合调度中面临的问题与挑战;在此基础上总结了流域防洪联合调度现状、趋势以及关键技术与实现手段。     

2020年长江流域水工程联合防洪调度实践

随着长江流域控制性水利工程不断建成投运,沿江排涝规模不断发展,水工程调度运用对洪水演进特性及河道槽蓄的改变,流域的防洪形势也发生相应变化。2020年,长江流域共发生5次编号洪水,实时防洪调度应对中采取了以三峡水库为核心的多组合水工程联合调度方式,成功应对长江2020年流域性大洪水。对2020年洪水期间长江流域水工程联合调度实践情况进行回顾梳理,分析不同场次洪水下水工程联合调度运用方式和调度效果,探讨水工程防洪调度过程中显露出的防洪制约因素,提出完善流域水工程联合调度工作的思考建议。     

流域洪水预报调度通用平台研究与实践

在多预报断面和多水库对象的流域洪水预报调度中,水文预报和水库调度相互耦合,导致相关计算流程复杂。采用预报调度一体化、模型云、陆气耦合及多语言融合开发等多项关键核心技术,开发了一个适用于大流域河系洪水预报调度一体化的通用可配置平台。该平台实现了河系洪水预报调度一体化方案创建的参数化配置与高效计算,具有滚动预报、作业预报、防洪调度等多项高级应用功能,并在湖南省四水流域取得了较好的应用效果。研究成果可推广应用至其他类似流域洪水预报调度中。     

闽江流域水库洪水预报调度对策

本文论述闽江流域天然水源分布、流域水库洪水预报模型、河道相应水位(流量)预报技术、流域水库防洪错峰调度、流域天然动态蓄水量与水库防洪兴利的重要关系和发展水文预报调度的自动化系统等方面,目的在于进一步加强防汛决策和水资源开发利用与管理保护的科学化。     

水情自动测报系统建立及应用分析

水情自动测报采用现代化科技对水文信息进行实时采集、传输、处理及预报为一体的自动化技术,是有效解决江河流域及水库洪水预报、防洪调度、兴利调度及水资源综合利用的先进手段。它综合应用水文、遥测、电信和计算机等多学科的有关最新技术,自动、快速、可靠的完成水文数据采集和计算,增长了洪水的预见期,提高了洪水预报精度和预报决策的准确性,改变了以往仅靠人工测量水情数据的落后状况,扩大了水情测报范围。它在江河流域防洪、水库安全度汛和电站经济运行以及水资源合理利用等方面发挥了重大作用。     

面向防洪“四预”的数字孪生流域水利专业模型研发与实践应用——以数字孪生飞云江流域为例

数字孪生流域是推动智慧水利建设的核心和关键,而水利专业模型是数字孪生流域建设的重要算法支撑。从实际业务支撑角度研发面向防洪“四预”的数字孪生流域水利专业模型,包括水文、水动力、水工程调度、风暴潮等模型,并以浙江省温州市的数字孪生飞云江流域为载体进行实践应用。结果显示,在应对台风“杜苏芮”“卡努”“鸿雁”过程中,各类模型运行情况良好,水文、水动力及风暴潮模型预报值与实测值拟合程度较高,误差满足规范许可要求,水工程调度模型可实现模型预期调度效果。研发的水利专业模型和应用案例可为其他流域数字孪生建设提供参考。     

三峡水利枢纽的防洪调度

本文对三峡水利枢纽运行以来的防洪调度情况进行了总结分析,已建成防洪调度业务系统是三峡水库调度防洪调度技术保障;三峡水库蓄水以来的流域定量降水预报及短期洪水预报为防洪调度提供了依据;防洪调度在围堰发电期和初期运行期中发挥一定的效益。提出在保证工程防洪安全的前提下,可利用洪水资源,更好地发挥工程综合效益。     

城市防洪“四预”智能调度系统建设与应用

围绕太湖流域平原河网城市防洪“四预”智能调度系统建设,从算据、算法、算力、“四预”业务和信息融合共享等方面剖析了传统防汛信息化系统存在的问题,结合无锡大包围水工程智能调度系统实践,从多源数据资源集成汇聚、精细化河网模型构建和知识模型算法深度融合等方面提出了建设措施与技术途径,将滚动预报和调度预演作为核心关键技术,构建了“监测预报-动态预警-场景预演-调度预案”的防洪“四预”业务应用体系,全力打造水工程预报调度一体化防汛模式,对于加快太湖流域数字孪生水网工程和智慧水利建设具有重要的指导意义。