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青山水库洪水预报调度系统及其应用
发布日期:[10-09-27 22:49:40] 点击次数:[]

域内有一座中型水库—里畈水库,下游有两个防洪断面:余杭断面和瓶窑断面。根据流域防洪要求,洪水预报作业把流域分为里畈、青山水库、青山水库至余杭和余杭至瓶窑区间4个子流域。考虑到流域面上的降雨不均匀性,洪水预报模型按雨量站划分单元,进行坡面产汇流计算,主干河道进行分河段洪水演算,如图1所示。据此,洪水预报能方便地预报出各雨量站单元的产流、各源头子流域的洪水、区间流域的区间入流与总流量过程。

(1)洪水预报子系统是整个系统的关键。系统中设有6种模型可供选择,分别是新安江模型、混合产流模型、变径流系数模型、经验相关模型、坦克模型、萨克模型,青山水库运用新安江模型较多。自动预报在选定模型后会自动调用数据库的资料,在整点时刻作出预报并自动存库。人工干预预报引入了预估的未来降雨,延长了洪水预报的预见期,但由于引入了降雨量的预报误差,增大了系统的不确定性,在一定程度上降低了洪水估计的精度。
(2)调度系统是根据洪水预报结果按照不同的约束条件进行调洪演算,得到不同的调度结果(目标函数)。有6种调度模式,可单独使用或者并用,最后比较选出最终调度方案。青山水库常用的调度模式有水位生成模式、出库生成模式和指令生成模式。水位控制模式的目标是在保证水库水位控制条件的前提下,使水库的最大下泄量最小,即以通常所说的最大削峰准则进行调度。出库生成模式的目标是在保证水库泄量不超过设定值的前提下,使水库的最高水位最低。指令调度模式是固定泄量的调洪计算,只需要考虑泄洪设施的泄流能力约束。作出几种不同的调度方案后,按照下游防洪断面的要求或者是控制水库水位的要求进行排序,选中实施方案,也可对方案进行会商分析来作出最终决策。在会商时,可根据实际情况对调度方案进行实时修改,可以实时地反映决策者的意图及调度结果。
(3)青山水库洪水预报调度系统在水库防洪调度中发挥了作用,在2001年“6.26”洪水预报中,系统经受住了考验。从表1可以看出系统洪水预报精度很高,同时应用这套系统后青山水库防洪取得的社会效益更加明显。据初步统计,青山水库在2001年“6.26”洪水中的防洪效益约18亿元,其中运用这套系统产生的减灾效益约0.33亿元。2001年度调度方案在当年浙江省大中型水库调度方案年度考评中被评为优秀。(注:考评标准是国家水利部颁布的《水库洪水调度考评规定》)

4结语
(1)提高洪水预报精度。软件设计之初,水库没有提供足够的水文资料,只是利用近期的几场典型洪水进行了模型参数率定,所以运用模型做短期预报,精度较高。从长远来看,应根据水库流域的特点,分析影响产汇流因素的变化情况,总结洪水规律,对模型参数进行重新率定,进一步提高洪水预报的精度。
(2)预报的精度依赖于水库流域内各雨量站资料的代表性和可靠性。水库控制流域面积大,设有6个雨量站,对于不均匀降雨,雨量站数据就不能客观地反映流域实际降雨情况,预报精度就会下降。提高雨量站资料的代表性和可靠性需进一步研究分析,做出相应解决方案。
(3)现有的气象信息采集系统不能满足洪水预报调度系统的要求,需要更新升级。在现有的条件下,做人工假设预报时,只能根据气象信息人为地做出未来时段估计降雨,导致延长期的预报结果精度较低。需要更完善的气象信息采集系统,完全嵌套于洪水预报调度系统,实现未来降雨估计的自动生成,可以更科学、快捷地做出预报。

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