水库防洪调度决策方案

关键词： 防洪 预报 调度 水库

水库防洪调度决策方案（精选9篇）

篇1：水库防洪调度决策方案

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浅析水库防洪调度的特点

作者：张异 王金忠

来源：《科技创新导报》2011年第02期

摘 要:本文从防洪调度过程中所涉及的因素、防洪调度统筹决策两方面对防洪调度的特点做了较为详细的分析。对水库防洪调度所要解决的两点关键技术包括采用恰当的方法,处理防洪调度中的多目标问题和建立完备的辅助决策功能集做了阐述和说明。

关键词:防洪 调度 流程

中图分类号:TV62+1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)01(b)-0225-0水库防洪调度的特点

(1)防洪调度决策不仅需统筹考虑水库上下游的防洪矛盾,而且还要统筹考虑防洪与兴利之间的矛盾,是一个多目标、多阶段的决策过程。在洪水进程的不同阶段,决策者考虑的重点具有较大差别,采用的策略是不同的,在洪水初期,较多考虑腾库预泄,在洪峰附近,重点协调上下游之间的防洪矛盾,在洪水后期,较多考虑水库水位回蓄对兴利的影响(在汛末这一点尤为重要)。

(2)防洪调度过程中涉及的因素十分复杂,有水情、雨情、工情等,在防洪形势严峻时,决策的产生在很大程度上受决策者的心理素质,以及决策者对决策风险的承受能力的影响,在诸多影响因素中,有些结构化较强,可以精确定量描述,如库容、泄流能力等;有些则难以精确定量,特别是水雨情信息,自动化遥测设备只能够监测到面临时刻以前的降雨,洪水预报只能保证预见期内的预报精度,对防洪调度而言,这些信息是不完全的,依据这些信息作防洪决策,存在一定的风险。针对水库防洪调度的以上特点,水库防洪调度所要解决的关键技术有两点:一是采用恰当的方法,处理防洪调度中的多目标问题,构造反应洪水进程不同阶段决策者偏好的模型系统;二是建立完备的辅助决策功能集,能够在决策过程中对依据不完全信息做决策的风险进行快速仿真,对实时防洪形势进行动态分析。多目标方法选择

对于下游有防洪点的单库防洪问题,洪水调度关心三个主要指标,分别为水库的最高水位,最大出库流量与调度期末的水库控制水位,水库最高水位最低体现了水库自身和上游防洪(如果库区有淹没)的效益;而最大出库流量最小体现了下游的防洪效益;调度期末的水位反应水库兴利与防洪的协调关系。单库洪水调度决策在下游有防洪任务时,是一个多目标决策问题。理想的方法是能够确知水库水位与上游淹没损失的关系及最大泄量与下游防护区淹没损失的关系,将多目标问题转化为防洪系统(包括上游、水库、下游)总洪灾经济损失最小的单目标优化调度问题。常见的处理方法是权重协调法,确定水库最高水位与最大出库流量的权重,将多目标问题转化成单目标问题:

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式中::水库最高水位;:防洪断面最大过水流量(无区间补偿时为水库最大下泄量);、为权重。

处理多目标问题的另一种常用方法是约束法,对两目标而言,其基本原理是将其中一个目标转化为约束条件,对另一个目标进行单目标优化,通过改变约束条件的值,逐步逼近决策者的满意解。这一思想比较符合水库实时洪水调度决策的决策习惯。系统中实时洪水调度的基本模型,将基于这一原则构造。水库实时洪水调度流程

实时洪水调度是依据实时洪水预报所提供的不完全信息(降雨进程中不能确知洪水的全部过程)进行的风险决策,水库防洪调度软件主要用途是为决策者提供辅助决策工具。为了适应洪水预报的实时修正功能,系统中采用滚动修正的调度方式。实时信息修正包括两个方面:其一是新的更高精度的预报信息替代原先相应时段的预报值,这种校正在预报模块中独立实现,调度中通过数据交换直接使用其校正成果;其二是状态修正,由于模型采用的调度信息存在误差,在提供的方案实施一段时间后,水库的实际水位与当前水库水位会有一定偏差,为了不产生误差累计,每当调度时,都采用当前水库实际水位作为初始状态,实施新的调度方案。实时洪水调度流程如图1所示。结语

从防洪调度特点的分析入手,针对防洪调度不同的特点采用针对性的方式、方法能较好的解决防洪调度过程中出现的问题,为合理调度、优化调度奠定基础。

篇2：水库防洪调度决策方案

（二〇一一年三月修订）

为了全面贯彻落实省市防汛办有关文件精神，切实搞好2011年防汛工作，确保水库安全度汛，有效保障库区下游人民生命财产安全，依据去年防台抗台的实际情况，特制定“后溪水库防洪调度计划”。

一、工程基本情况

后溪水库地处秋芦溪支流东泉溪中下游，坝址位置为涵江区白沙镇澳柄村，距莆田城关38km。工程于1997年9月16日动工兴建，2001年8月投入试运行。水库运行至今，已经过9个洪水的考验，未发现水库大坝出现位移、沉陷、裂缝、渗漏等。

后溪水库是一座集供水、灌溉、发电、防洪于一体的中型水库水利工程。工程主要包括拦河大坝、泄水建筑物、引水建筑物、电站和开关站。拦河大坝为浆砌石三心变厚双曲拱坝，坝顶高程229.70m，最大坝高49.70m，坝顶上游面弧长181.09m。泄水建筑物采用坝顶开敞式鼻坎挑流消能方式，布置在坝顶中部，溢流堰顶高程为225.00m，净宽4×10m，溢流顶上部为2.50m宽钢筋砼交通桥，设计洪水位时最大下泄流量409.6m/s。引水隧洞布置在左岸，设岸塔式进水口，隧洞全长178m，洞径1.80m，洞底高程192.00m。工程设四级电站，坝后一级电站（后溪水电站）装机容量2×400kw，采用一台主变升压的扩大单元接线，一回10kv输电线路6.09km与莆田电业局白沙35kv变电站605柜联网。

后溪水库流域属我省降水量中值区，坝址以上集雨面积39.5km，总库容2490万m，有效库容1994万m，死库容不得56万m。多年平均年径流量为3530万m。设计洪峰流量为559m/s。大坝按50年一遇设计，500年一遇洪水校核，校核洪水位228.95m，设计洪水位227.90m，死水位192.00m，水库调节特性为多年调节。

二、水库大坝安全运行状况

后溪水库坝基为侏罗系南园组流纹质凝灰熔岩，坝基防渗采取帷幕、1 333332

3固结灌浆后，只存在季节性的湿点，建库后每年均对坝下游进行渗漏观测。本水库工程安全监测项目主要是：大坝水平位移、渗漏和水位，以及下游冲刷坑测量和岩坡稳定性检查。建库后至今缺垂直沉陷观测。

大坝位移观测：共设4个测站（左右岸各设2个测站），大坝上游面设4个观测点，大坝下游面设6个观测点。水位测点只设1处，即在岸塔式框架结构进水口处。

水库工程安全监测工作均正常运行，变值均在设计范围之内，大坝运行正常，水库运行至今未发现大坝出现位移、裂缝、渗漏等。

三、水库大坝防洪情况

根据泄洪消能复核计算，各种频率下泄流量与下游相应水位见如下表。

建库后，受2006年7月16日第4号台风“碧利斯”影响最大，水库流域内普降大到特大暴雨，三天最大雨量360.4mm，最大入库洪峰流量为162.13m3/s，水位达历史最高226.39m（即最大溢洪水深1.39m）。流域内十多处山体滑坡，环库公路冲毁6km（涵洞8座）；坝下游冲刷坑三个，岸坡部分滑坡。

四、洪水调度原则或方案

后溪水库主要效益为农田灌溉3000亩，放水补充外度水库供水结合坝后电站发电。水库放水原则：先保证工业生活用水，而后保证农田灌溉用水。

水库调洪方式：在确保大坝安全的前提下，做到大洪不出险，大旱不缺水。汛期按汛限水位调节，遇台风暴雨，适时提前打开放水孔进行腾空库容来拦蓄上游的洪量，减小对下游的洪涝威胁。非汛期在保证供水和农业灌溉的基础上，按汛限水位尽量多蓄水，充分发挥水库的作用。

汛期划分：4月1日至10月15日。为了确保水库能安全渡汛，保障库区下游人民群众的生命财产安全，结合水库多年运行情况，我们确定今年后溪水库汛限水位为Z汛限=225.0m标高,相应库容为2050万m3。防洪库容为440万m3。

五、今年水库防洪抢险

后溪水库建成运行近9年，直接为下游外度水库补充水源，发挥整体效益，但也为水库大坝下游的莆田市涵江区白沙镇的三个村（东泉村、澳东村、澳柄村）提供防汛保安服务（受益耕地3000多亩，人口5500多人）。

水库居高临下，集雨面积较大，若遇50年一遇，水库蓄水位将超过汛限水位，洪水自开敞式溢流堰顶奔腾而下，将直接威胁下游三个村的农田、果地、房屋、人牲等安全。为此，我们要进一步提高全民防洪抗灾意识，确保人民生命财产安全。

1、防洪抢险的指导思想与要求

（1）指导思想：立足防大汛、抗大灾、抢大险、救大灾，扎实做好防汛备汛工作，确保安全度汛，确保水库在防洪标准内不垮坝，遇超标准洪水，力保水库安全；力争不死人，少损失。

（2）组织领导：建立工程防汛调度抗灾领导小组，由白沙镇政府部门、受益村、水管单位组成预案小组。

（3）加强防汛值班：认真落实岗位责任制，坚持24小时防汛值班工作制，开通防汛值班电话0594-3499567。

（4）组建工程抢险队、巡逻队：由白沙镇政府组织，以受益村为主，组建抢险队3组，每组30人；水库险情巡逻员10人，基层民兵与青年骨干，造册报镇政府武装部备案，防患于未然。

2、防洪抢险的措施

（1）当库水位在汛限水位225.0m及以上时，立即由后溪水库上报萩芦溪水电管理处。

水库溢流堰顶过洪1m时，后溪水库管理人员应随时向所在地白沙镇政府、受益村等发布水情、雨情、工情。

当过洪水深超过2m时，应直接向下游三个村及镇政府等部门报告，对可能引发险情的，做好防备并及时作出抢险转移决策。

篇3：亮甲山水库防洪调度

关键词：水库,亮甲山,水文

1 水库概况

1.1 工程概况

亮甲山水库位于吉林省舒兰市卡岔河上游亮甲山乡境内, 是一座以防洪防涝为主, 结合灌溉、养鱼、旅游等综合利用的大Ⅱ型水库, 坝址以上控制流域面积618平方公里, 系多年调节水库, 总库容1.925亿立方米, 是卡岔河流域控制性工程, 对根治卡岔河洪涝灾害已发挥重大作用。

亮甲山水库大坝为Ⅱ级工程, 该水库枢纽工程由大坝、输水洞、溢洪道三部分组成, 最大坝高17.3米, 输水洞最大泄流量为18m3/s, 溢洪道最大泄流量为690m3/s。水库防洪标准为百年一遇洪水设计, 保坝标准为万年一遇洪水加成百分之三十洪水校核。洪水调度确定最高洪水位201.20米, 正常水位200.00米, 汛限水位为199.60米, 亮甲山水库几十年以来认真进行水文、水工观测, 科学调度调节水量, 保证了工程安全。

1.2 气象水文概况

本流域属于北温带大陆性季风气候区, 四季分明, 春季干燥多大风, 夏季温热多雨, 秋季日温差大, 冬季漫长而寒冷。多年平均降雨量为750毫米, 降水量主要集中在6～9月份。多年平均蒸发量700毫米, 多年平均日照时数为2493小时, 多年平均气温3.6℃, 多年平均风速3.7米/秒, 历年极端最高气温36.6℃, 历年最低气温为-42.6℃。

亮甲山水库水文资料1951年～1968年为水文站观测资料, 1969年～2002年为水库站还原系列。

2 工程观测

亮甲山水库自1966年建库以来水库的技术管理人员进行水文、水工观测, 为水库科学调度, 除险加固设计提供了重要依据, 起到了监护工程合理运行的作用。

2.1 水文观测

观测的项目有:水位、降雨、蒸发、入库洪峰、入库洪量、水温、水源污染监测等, 每年进行资料整编, 现已积累了40多年水文资料。

2.2 水工观测

观测的项目有:坝基渗流量、侵润线观测、混凝土建筑物裂缝观测等。即做到了随观测、随记录、随整理、随分析, 随时掌握工程运行动态, 保证了各水工建筑物的安全运行。

3 科学合理调度

科学合理调度是保证工程安全, 充分发挥工程效益的重要手段, 每年利用本站的实测水文资料编制水库控制运用计划, 结合中短期洪水预报进行调度。

3.1 汛期洪水控制时段的划分

为了充分发挥水库的防洪效益, 提高汛末蓄水的几率, 根据洪水资料分析, 将汛期分为三个时段, 初汛期6月1日～7月14日, 主汛期7月15日～8月15日, 后汛期8月16日～9月30日。

3.2 汛期各时段防洪限制水位表 (见表1)

洪水调度原则:

1) 洪水入库前, 库水位必须降至防洪限制水位, 不允许任何人强调任何理由降低水库防洪标准运行。

2) 当发生十年一遇洪水时为给下游河道错峰, 首先控制一天半不泄流, (起调水位199.60米, 相应库容3706万立方米) 然后由输水洞控制泄流, 最大泄流量不超过15m3/s。

3) 发生五十年或一遇洪水, 首先按十年一遇洪水控制泄流, 当库水位达到201.00米时, 水库开始加大泄流, 由输水洞和溢洪道共同泄流, 最大泄流量不超过250m3/s (输水洞最大泄流量不超过15m3/s) 。

4) 当发生大于五十年一遇洪水, 库水位高于202.40米时则泄流不受控制, 当发生千年一遇洪水, 库水位高于203.40米时, 为确保大坝安全。非常溢洪道参加泄流。

3.3 短期洪水预报

为了做好水库短期洪水预报, 确保工程安全度汛, 亮甲山水库水文, 调度人员根据以往的实测洪水资料制定了亮甲山水库降雨径流相关图, 故产流采用p+pa-R经验相关, 汇流采用单位线。Pa采用pat+1=k (pat+pt) 公式从5月1日 (pa=0) 起连续计算, 作业时可采用pa=0.334×p10.214×p20.861经验公式确定6月1日pa值。 (pa为前期影响雨量, p1为5月下旬流域平均雨量, p2为5月全月流域平均雨量。)

当流域降雨后, 可根据前期影响雨量pa, 流域平均降雨量p, 查降雨径流相关图, 查出径流深R, 根据水量公式w=0.1×R×F计算出水量, (R为径流深, F为流域面积) 根据水库还原计算预报出洪峰及水库到达的最高水位值。这给调度人员提供了科学有力的数据, 来合理预泄, 保证水库和下游防洪安全。例如2010年7月8日的一场降雨, 流域平均降雨量66.4mm, 前期影响雨量37.4mm, 查降雨径流相关图, 径流深为16mm, 根据公式计算来水量为988.9万立方米, 实际来水量为1002.5万立方米, 预报精度达到98.6%。

3.4 水库汛末蓄水量的确定

篇4：浅析水库防洪调度的特点

关键词:防洪 调度 流程

中图分类号:TV62+1文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)01(b)-0225-01

1 水库防洪调度的特点

(1)防洪调度决策不仅需统筹考虑水库上下游的防洪矛盾,而且还要统筹考虑防洪与兴利之间的矛盾,是一个多目标、多阶段的决策过程。在洪水进程的不同阶段,决策者考虑的重点具有较大差别,采用的策略是不同的,在洪水初期,较多考虑腾库预泄,在洪峰附近,重点协调上下游之间的防洪矛盾,在洪水后期,较多考虑水库水位回蓄对兴利的影响(在汛末这一点尤为重要)。

(2)防洪调度过程中涉及的因素十分复杂,有水情、雨情、工情等,在防洪形势严峻时,决策的产生在很大程度上受决策者的心理素质,以及决策者对决策风险的承受能力的影响,在诸多影响因素中,有些结构化较强,可以精确定量描述,如库容、泄流能力等;有些则难以精确定量,特别是水雨情信息,自动化遥测设备只能够监测到面临时刻以前的降雨,洪水预报只能保证预见期内的预报精度,对防洪调度而言,这些信息是不完全的,依据这些信息作防洪决策,存在一定的风险。

针对水库防洪调度的以上特点,水库防洪调度所要解决的关键技术有两点:一是采用恰当的方法,处理防洪调度中的多目标问题,构造反应洪水进程不同阶段决策者偏好的模型系统;二是建立完备的辅助决策功能集,能够在决策过程中对依据不完全信息做决策的风险进行快速仿真,对实时防洪形势进行动态分析。

2 多目标方法选择

对于下游有防洪点的单库防洪问题,洪水调度关心三个主要指标,分别为水库的最高水位,最大出库流量与调度期末的水库控制水位,水库最高水位最低体现了水库自身和上游防洪(如果库区有淹没)的效益;而最大出库流量最小体现了下游的防洪效益;调度期末的水位反应水库兴利与防洪的协调关系。单库洪水调度决策在下游有防洪任务时,是一个多目标决策问题。理想的方法是能够确知水库水位与上游淹没损失的关系及最大泄量与下游防护区淹没损失的关系,将多目标问题转化为防洪系统(包括上游、水库、下游)总洪灾经济损失最小的单目标优化调度问题。常见的处理方法是权重协调法,确定水库最高水位与最大出库流量的权重,将多目标问题转化成单目标问题:

式中::水库最高水位;:防洪断面最大过水流量(无区间补偿时为水库最大下泄量);

、为权重。

处理多目标问题的另一种常用方法是约束法,对两目标而言,其基本原理是将其中一个目标转化为约束条件,对另一个目标进行单目标优化,通过改变约束条件的值,逐步逼近决策者的满意解。这一思想比较符合水库实时洪水调度决策的决策习惯。系统中实时洪水调度的基本模型,将基于这一原则构造。

3 水库实时洪水调度流程

实时洪水调度是依据实时洪水预报所提供的不完全信息(降雨进程中不能确知洪水的全部过程)进行的风险决策,水库防洪调度软件主要用途是为决策者提供辅助决策工具。为了适应洪水预报的实时修正功能,系统中采用滚动修正的调度方式。实时信息修正包括两个方面:其一是新的更高精度的預报信息替代原先相应时段的预报值,这种校正在预报模块中独立实现,调度中通过数据交换直接使用其校正成果;其二是状态修正,由于模型采用的调度信息存在误差,在提供的方案实施一段时间后,水库的实际水位与当前水库水位会有一定偏差,为了不产生误差累计,每当调度时,都采用当前水库实际水位作为初始状态,实施新的调度方案。实时洪水调度流程如图1所示。

4 结语

篇5：长安镇圩区防洪排涝调度方案

防 洪 排 涝 调 度 方 案

长安镇圩区防洪排涝调度方案

一、基本概况

1、长安镇共有农村圩区包周围8个，共有单排机站30座，总动力627.5 kw，排灌两用机站20座，总动力920kw。在建城区内，新建排涝闸站4座、单闸4座配备排涝机泵10台套，排涝总动力671.5kw，形成包围圈3个，加之长安翻水站已经过改造，08年长安船闸经各方努力又进行了全面改造。以上水利工程设施的建成，大大增强了防灾抗灾的能力。此外，标准海塘已全部建成，达到了抗击百年一遇台风的预防能力。

2、防洪圩堤标准99年6月30日洪灾发生后，我镇根据上级要求，提高了下河流域圩堤建设标准，并掀起了以加固加高圩堤为重点的水利建设新高潮，到目前止，全镇下河流域的50.61km圩堤，基本达到安全圩堤标准（6×3），并新建了一大批外排落河涵管，从而提高了排涝效果。城镇防洪工程建设达到五十年一遇防洪，二十年一遇的排涝标准，目前主体工程已全部完成，并已正常运行，农村段下河按二十年一遇防洪，十年一遇排涝的设计标准已基本 完成各项建设任务。

二、防御洪涝调度预案

由于长安镇特定地理位置，水系由上、下河之分，镇防指要求凡有圩区的村必须确定“圩外水位达到5.5米（下河）不破圩，日雨量150毫米左右24小时排出不受淹，超标准暴雨及水位有对策和防重于抢”的指导思想。汛前圩堤全面加修达到（圩堤标高6.00米〈下河〉）,危险地段治理到位，应维修的闸、站全部维修好，以确保人民生命财产安全。在此基础上，防洪排涝工程按下列几种情况进行调度安排：

一、上河水系

由于我镇上塘河以南所有村无排涝设施，靠外排钱塘江和下河来降低水位，涉及村平时应做好对排水沟渠的清理和河道清障工作，确保排水畅通。

1、当外河水位达到4.80米时，注意雨情、水情的变化，做好关闸准备。

2、当外河水位达到5.20米时，关闭太平闸、朱口涧闸、青莲桥闸、虹桥闸，启用城镇防洪工程怡院1号泵站，怡院2号泵站进行镇区南片区域排涝。

二、下河水系

1、当外河水位达到3.40米时，地面高程在3.6米左右的圩区应关闭闸门，视雨情、水情启动排涝设施排涝。地面高程在3.6米以上的圩区应注意雨情水情的变化，做好关闸准备。

2、当外河水位达到3.60米时，视天气和圩内地面高程情况，及时关闸和预降内河水位，或分区块排涝，确保低洼田块不受淹，遇较大降雨时能迅速排出。

3、当外河水位达到4.00米时，镇、村所有干部必须坚守岗位，防汛抢险物质必须集中到村，抢险队伍必须落实到人。地面高程4米以下所有圩区必须全部封闭，确保客水不倒灌，所有排涝设备必须安装到位，根据雨情、水情随时启动排涝设备排涝。城镇防洪工程铁北排涝站应立即关闸排涝，使水位降至3.50米。

4、当外河水位达到4.40米时，号召农村所有干部都要做好防汛抢险的准备，镇各涉农及公安、供水、供电、交通、供销等部门必须安排人员值班，组织人员对圩堤、水闸等水利进行巡查检查，发现险情，立即进行抢险。凡涉及二个以上村的圩区，要加强沟通，保持联系，所有排涝动力根据雨情、水情投入运行，预降内河水位，迎战可能发生的暴雨。城镇防洪工程崇长港排涝闸，在上河水位较低的情况下，经市防汛指挥部同意，在港航部门的配合下，封闭崇长港（南排河至镇区）航道，关闭崇长港大闸进行排涝，使水位降至3.60米。在上河水位较高时，特殊情况下，可开启李家井或长安船闸，根据崇长港排涝站的流量和当时雨情，适当保留余地，进行二级排涝，以减轻上河的排涝压力。

5、当外河水位达到5.00米时，进行全社会动员，做好各种抢险准备，镇班子领导将分赴各村，亲临现场指挥，所有部门要日夜值班。圩区组织人员日夜值班巡查，缩短巡查间隔时间。抢险救灾队伍集中待命，对随时可能发生的险情进行抢险。各村必须无条件服从镇班子分工领导和镇防汛指挥部的统一调度，所有排涝动力要全部投入排涝，发挥排涝设备的最大效率；要特别注意圩堤、闸、站底部渗漏，防止倒闸、倒站、倒圩。

6、当外河水位达到5.50米时，听从市防汛指挥部的统一调度，在指导思想上立足于不破圩，确保人畜生命安全。抗灾抢险方案由市防汛指挥部根据雨情、水情、工情的变化及趋势决定。

长安镇人民政府防汛防旱指挥部

篇6：水库防洪调度决策方案

1 水库汛期的防洪运用情况分析研究

1.1合理解决水库和下游的防洪安全之间的矛盾

汛期水库安全与下游的防洪安全往往是矛盾十分突出的。其主要表现是在从下游防洪方面出发, 要求水库能够多蓄水, 少放水;而从水库安全方面出发, 则应该早泄水, 多泄水。这是汛期水库调度运用的主要任务。解决这一问题的关键是密切注意天气预报, 掌握未来降雨的趋势, 根据水情预报, 分析上下游洪峰遭遇的可能性, 以大局为重, 做出科学判断, 确定合理的调度运用方案, 并报请防汛部门同意。

1.2紧急情况的处理办法

水库运用计划批准以后, 必须严格执行, 任何人不能随意进行更改。但是如果遇到紧急情况, 比如说汛期水库遭遇特大暴雨引发洪水或者工程发生重大险情危及大坝安全时, 同时电信中断, 无法与上级取得联系时, 水库管理单位要通过一切途径, 迅速通知下游地方政府组织群众进行安全转移, 同时果断采取已经批准的非常措施, 比如说利用非常溢洪道进行泄水, 炸开副坝等, 确保大坝的安全。在事后要及时报告给上级主管部门。

2 水库群的防洪调度

水库群是指同一河流的干流和支流上各个水库所组成的水库群体, 有的由水库组成的水库群称为梯级水库群, 又称之为串联水库群;还有的由水库组成的水库群称为并联水库群;此外, 还有由水库组成的混联水库群。水库群的防洪调度是指为了保证水库群中各水库及其区间的防洪安全而共同进行的防洪调度。由于水库群的各水库之间存在着水文地质、水利和水力上的各种联系, 因而水库群的防洪调度就是使各水库形成有机的配合运用, 以解决各水库和水库之间的防洪联合调度的问题。因此, 要确定各水库和各区间的防洪标准, 通过联合调洪计算, 确定防洪库容在各水库间的合理分配和各水库的调洪方式。在我们国家, 长江三峡水库建成以后将与下游的葛洲坝水库实行的就是梯级调度。

2.1梯级水库的防洪标准

同一河流上的梯级水库, 上下游水库之间存在着直接的水文和水力关系, 共同对下游河道起着防洪保障的作用。梯级水库的防洪标准应当全面考虑。除各自的防洪标准之外, 还要考虑到梯级水库整体的防洪标准。对于上游水库防洪标准较高, 而下游水库防洪标准较低的低级水库, 应当采取措施适当加大下游水库的泄洪能力, 提高其抗洪标准, 以提高梯级水库整体的防洪标准。对于上游水库防洪标准较低的梯级水库, 在确定下游水库防洪标准时, 要考虑上游失事对下游水库产生的影响。所以, 梯级水库的防洪标准确定, 除根据各水库自身的规模、重要性、防洪任务和等级按照有关规定选取相应的防洪标准以外, 还应当从梯级水库的整体防洪出发, 全面考虑各水库相互关系和对下游所承担的任务, 进行统筹安排和调度。

2.2梯级水库防洪调度原则

位于上游的水库, 在保证自身安全的前提下尽量拦蓄洪水, 采取先蓄后泄的调节方式;位于下游的水库, 可以根据上游水库主区间的可能来水量, 保持较大的防洪库容;如果梯级中的几个水库都较大, 则可根据各水库的蓄水能力自上而下采用间隔蓄水迎汛的办法, 1 个水库满蓄, 1 个水库不满蓄, 以达到削减洪峰和洪量的目的。

2.3梯级水库调度运用

梯级水库的调度运用, 应当统一指挥, 由主管部门组织有关水库共同编制联合调度运用计划。要分析各水库和水库区间的不同频率洪水的组合, 水库群关系和错峰的可能性, 同时要考虑避免连锁反应的安全措施。梯级水库应当采取联合运用、错峰调节的方式。具体的方式有以下几种。对大水库在上游, 大小水库在下游的情况, 可以采取后错峰的调试方式;当区间面积较大, 洪水过程较长时, 也可以采用后错峰的调试方式。此时, 上游水库先不拦蓄洪水或者加大泄洪流量, 当区间洪峰进入下游水库时, 上游水库减小下泄量或者停止泄水;对于有2 个以上的大水库的梯级水库, 在一般情况下, 如果没有可靠的降雨预报, 则宜采用后错峰的调节方式。如果有降雨量、雨量分布和雨区移动方向 (向上游或者下游) 的可靠预报时, 为使上游下泄洪水与下游区间洪峰错开, 上游水库可以采用前错峰的调节方式。

摘要：随着国家经济的发展和社会的不断进步, 水利工程日益在国民经济发展中起着至关重要的作用。基于此, 本文分析研究了水库的汛期防洪运用以及水库群的调度情况, 通过对这2个方面的分析研究, 为水库水利工程的管理提供依据。

关键词：水库汛期防洪运用,汛期防洪运用,汛期防洪,防洪运用,水库群调度,水库群,防洪,汛期

参考文献

[1]温随群主编.水利工程管理[M].北京:中央广播电视大学出版社, 2009.

[2]祁庆和.水工建筑物[M].北京:中国水利水电出版社, 1997.

[3]陈浩.水利工程管理[M].北京:中国水利水电出版社, 1997.

篇7：水库防洪调度研究现状及趋势

【关键词】水库;防洪调度;预报

1.水库防洪调度任务

水库防洪调度属于非工程防洪措施的范畴，其主要任务是根据水库本身和(或)下游防护点的防洪要求(设计防洪标准、防洪特征水位、下游防护点的安全泄量等)，根据自然地理条件、洪水特性及工程状况，拟定合理的调度方式和编制防洪调度规则，在保证水库及下游防洪安全的前提下尽量多蓄水兴利。

2.水库防洪调度的特点

水库防洪调度不仅要统筹考虑水库上下游的防洪矛盾，还要统筹考虑防洪与兴利的矛盾，通常是一个多目标、多属性、多层次、多阶段的复杂决策过程，具有复杂性、确定性、不确定性、实时性、动态性等特点。调度决策不仅要掌握洪水产生原因、背景及其发生发展的自然规律，即洪水的自然属性;同时更需要把握洪水与人类社会的相互关系，包括洪水对社会、经济、环境、生态的影响以及以减轻其对人类造成损失为目的的活动，即洪水的社会属性。制约水库防洪调度的因素很多，涉及自然、社会、经济、技术、生态、环境等多个相互联系但又相互制约的因素。进行实时防洪调度决策时，首先要收集整理水库所涉及流域的水雨工情等防汛实时信息及预报信息;然后制定、优选和实施防洪调度方案，在此基础上对洪水灾害进行预测，制定防洪减灾各个方案，决策者在自己经验的基础上，作出决策。未来洪水的随机性，加之实时洪水调度的紧迫性及无返回操作性，使得洪水调度过程及其复杂，加剧了防洪调度决策的难度。

3.水库防洪调度研究现状

常规调度方法是一种半经验和半理论的方法，借助水库的防洪能力图、防洪调度图等经验性图表进行调度。《水库控制运用》和《综合利用水库调度》中，较系统地介绍了常规调度方法。我国从20世纪60年代开始研究水库优化调度问题，80年代后迅速发展，取得了大量研究成果。传统的优化技术是水库防洪调度中采用的主要技术。在过去的几十年中，线性规划、非线性规划、动态规划等已经应用于水库防洪调度中，这些优化技术为水库防洪调度问题的求解提供了一种途径。但是，这些优化技术难以适应实时防洪形势的变化，并且难以模拟调度人员的经验知识。正如Yeh指出的，水库防洪调度理论和实际应用之间仍然存在着差距，尤其是在实时防洪调度领域。

4.水库防洪调度发展趋势

4.1水库防洪调度存在的主要矛盾

4.1.1设计与实际运用不相适应的矛盾

运行阶段由于水文资料的积累，特别是发生了几次特大洪水以后，人们对本流域水文规律认识加深。将运行后的资料加入原设计所依据的水文系列，导致洪水统计参数有了明显变化，因而设计洪水也有变化。如按原设计确定的汛限水位进行洪水调节计算，最高库水位超过了原设计最高洪水位，则说明原设计标准偏低。

4.1.2水库本身安全与下游防洪安全的矛盾

这是水库汛期控制运用的主要任务。当水库上、下流域普降大暴雨，水库本身防洪安全与下游防洪安全的矛盾非常突出，具体表现为从下游防洪出发，要求水库多蓄水、少泄水，而从水库安全出发则要求水库早泄水、多泄水。解决这一问题的关键在于：分析矛盾，掌握规律，研究预报，确定出水库何时开闸，泄流量多大，何时关闸等一套合理的蓄泄原则。在汛期按照预定的泄流方式调度水库时应达到如下要求：如果某次洪水与下游防洪标准相当，则应保证下游河道的泄流量在允许安全泄量以下或相等;如果某次洪水与原设计或校核洪水相当，则水库调洪最高水位以不超过设计或校核洪水位为原则;如果某次洪水为可能最大洪水，亦应采取有效措施确保大坝安全。

4.1.3防洪与兴利的矛盾

我国北方年降水大部分集中在汛期，而汛期内降水又集中于几场暴雨。为了水库防洪安全，整个汛期库水位降的较低，不敢蓄水，导致许多水库，尤其是北方以灌溉、供水、发电为主的大型多年调节水库，汛后无水可蓄。解决防洪与兴利矛盾的关键是对未来水文规律的了解和预测，如果对未来的来水情况能够准确预测，水库的调度运用就变得简单，防洪与兴利的矛盾就会迎刃而解。但是目前中长期水文预报还不可靠，未达到可利用的程度，防洪与兴利的矛盾将长期存在，伴随着整个防洪调度过程。

4.2新时期水资源利用战略对水库运用的要求分析

新时期水资源总体战略一是饮水安全;二是防洪安全;三是粮食生产用水;四是经济发展用水;五是生态环境用水。当前乃至今后一段时期内水资源紧缺是制约我国经济可持续发展的主要因素，也是上述战略目标能否实现的关键所在。既要确保水库防洪安全，又要最大限度地拦蓄洪水，增加水库有效蓄水量，提高当地水资源和水环境承载能力，这就是新时期水资源战略对水库运行的要求。可以说，水库是实现新时期水资源战略目标的重要工程设施之一。因此，研究解决水库规划设计和运行中的突出矛盾，充分利用我国有限的洪水资源，是实施新时期水资源可持续利用战略的重要内容，新的水库防洪调度方法是其中的重要组成部分。

4.3水库防洪预报调度

随着水库流域水情自动测报系统的建设与稳定运行、气象信息收集与分析手段的改进、流域洪水预报与降雨预报精度的提高，为了充分利用洪水资源，使设计与实时调度思想更接近，20世纪80年代末至90年代初，我国北方一些水库研究设计与实施了防洪预报调度。例如辽宁省大伙房水库防洪预报调度，应用“累积净雨量及峰前流量”作为判断指标，将汛限水位提高了1. 4m，并经过1995年特大(相当于原设计千年一遇标准)洪水的考验;柴河水库应用“累积净雨量及实际入库流量”作为判断指标，使汛限水位提高了1. 2m，增加了洪水资源的利用量。实践证明，这是一种有效增加洪水资源利用率的水库防洪调度方法。

在实时调度中，气象降雨预报信息早于实际降雨信息，实际降雨信息早于预报净雨信息，预报净雨信息早于入库洪峰信息，更早于调洪水位信息。基于这一特点，（下转第159页）（上接第143页）水库防洪预报调度选择前期信息作为水库遭遇洪水量级及相应泄量的判断指标，将达到提前均匀泄流，需要较小防洪库容的效果。

5.结语

在简要分析水库防洪调度的任务和分类的基础上，详细阐述了水库防洪调度的特点以及研究现状，然后分析了水库防洪调度中存在的矛盾，分析了新时期水资源利用战略对水库运用的要求，最后重点分析了水库防洪预报调度的机理。理论和实践证明，水库防洪预报调度能够有效解决水库规划设计和运行中的突出矛盾，充分利用我国有限的洪水资源，是一种有效增加洪水资源利用率的水库防洪调度方法。在有条件的水库，可以设计和实施防洪预报调度。■

【参考文献】

［１］李义天,李荣,邓金运.长江中游泥沙输移规律及对防洪影响研究.泥沙研究,2000,(3):12-20.

［２］韩其为.江湖流量分配变化导致长江中游新的洪水形势.泥沙研究,1999,(5):1-12.

［３］李国英,黄河调水调沙.人民黄河,2002,24(11):1-5.

［４］三峡水库运用不同时段拦沙泄水对荆江三口分水分沙及荆江与洞庭湖防洪影响研究.三峡工程泥沙問题研究(第七卷):470-520.

篇8：水库防洪调度决策方案

1.1 水库防洪分类预报调度方式基本理念和假定

基本理念是利用有限历史样本资料中的气象监测、降雨、暴雨洪水预报信息等所有可以利用的信息, 并且将历史洪水过程进行分类, 然后根据不同的类型的具体情况制定相关的调度规则。

基本假定是:一类暴雨天气系统对应一类的洪水过程。如果某一类的暴雨天气系统再次出现, 则可以依据其对应的洪水过程的调度规则进行洪水的调节。

1.2 水库防洪分类预报调度规则优化设计

第一, 针对已经建造并且运行多年的水库。在此种情况之下, 可以根据不同类型的天气系统的暴雨洪水典型, 并且保证在达到安全要求的原则之下, 推求相应的类型的防洪预报调度规则。第二, 对于刚刚建立不久的水库, 除了必须根据不同的类型且满足安全原则之外, 每一类的规则可以用实际的进入水库的水的流量或者水库水位作指标, 在设计的过程当中还必须依据现有的规范和要求进行。流程设计优化图如图1所示。

1.2.1 分类典型过程的选取

确定分类典型过程需要将历史上的洪水过程的成因分析和聚类分析相结合, 并在此基础之上确定分类。当洪水聚类时, 所选取的指标既要充分体现降雨洪水过程的特征, 又要对洪水分类预测起到一定作用。

1.2.2 防洪分类预报调度规则的选定原则

(1) 总量的控制原则。总量的控制原则具体是指在选择累积净雨的判断指标值的时候, 需要大于等于同一个频率所设计的洪水的总径流量的深。

(2) 分类代表性原则。因为分类典型过程存在着差异, 介于这个因素的考虑, 对于同一量级的洪水的泄流判断指标, 应该要依据具体的洪水类型再进行相应值的选择。

1.3 实例分析———昭平台水库防洪预报调度规则设计

1.3.1 防洪标准及主要技术参数

昭平台水库将汛期划分为主汛期、过渡期、后汛期三个阶段。经过各种方案比较, 分别确定汛限水位为:6月21日~8月15日为主汛期, 汛限水位167.0m;8月16日~8月25日为过渡期, 汛限水位170.0m;8月26日~9月15日为后汛期, 汛限水位172.0m。

主要技术参数为:100年一遇设计:设计洪水位177.89m, 相应库容5.48亿m3;最大泄量4100m3/s。5000年一遇校核:校核水位180.98m, 相应库容6.8718亿m3;泄量13551m3/s, 其中杨家岭溢洪道9152m3/s。

1.3.2 典型洪水过程的选择

暴雨洪水根据天气情况可以分为不同的类型。在对昭平台水库进行典型选择的时候, 可以分别选择在1975年8月4日的洪水、1992年5月4日和2000年7月21日这三次洪水作为不利典型。

1.3.3 调度规则指标的选择和推求

第一, 推求各典型设计的洪水降雨过程。首先是要将不同频率的五日设计洪水的径流深减掉基流所折合出的径流深。然后将所求出的值加上典型洪水的扣损值就会求出不同频率设计洪水次降雨的总量。最后再利用同倍比将系数和典型洪水的降雨过程放大, 就能推求出不同频率设计洪水降雨的过程。第二, 利用“降雨扣损法”来对不同设计频率洪水净雨的时程分配进行推求。

1.3.4 规则的合理性检验

对昭平台水库防洪预报调度规则进行合理性的检验, 在这里选择2010年发生的大洪水作为例子, 进行相关分析。

2010年7月18日晚23时, 水库上游中汤以上开始降暴雨, 随后暴雨逐渐向中汤以下推进, 到19日1时左右水库上游普降大暴雨。7月19日1时, 水库入库流量由205立方米/秒逐步加大, 到4时仅3个小时的时间, 入库流量增大到最大9252立方米/秒。7月18日的流域日平均降雨量为141毫米, 库水位由18日8时的164.75米上升到19日8时的169.62米, 一日库水位上涨4.87米。

2 风险分析———模糊综合风险分析

洪水预报方案的风险是指:在假定的净雨、峰现时间、洪峰流量的预报误差, 以及保证这三者之间是独立无关的情况之下。在进行降雨径流的预报过程当中, 净雨的预报误差△R比规范所允许的误差δR更大, 峰现时间的预报误差△T比之规范的δT更大, 洪峰流量的预报误差△Qm比之规范的δQm更大。那么三者当中至少会有一种发生的概率, 可以用以下的概率进行描述:

PF=1-P (△R<δR∩△Qm<δQm∩△T<δT)

然后再根据定义来确认各预报变量的功能函数是:

FR=δR-△R=f (△R) ;FQm=δQm-△Qm=f (△Qm) ;FT=δT-△T=f (△T)

那么各自的风险就可以用以下的式子进行表述:

PFR=P (FR<0) ;PFQm=P (FQm<0) ;PFT=P (FT<0)

则系统的风险率就是:PF=1- (1-PFR) (1-PFQm) (1-PFT)

因为洪水的预报方案的预报风险临界准则具有一个特性, 那就是模糊性, 所以可以引入模糊数∈来表示渐变的过程。从而得出洪水预报方案各预报变量和预报系统的模糊综合风险率分别是:

其中式子内的表示洪水预报方案净雨预报的模糊综合风险率, 表示洪水预报方案的洪峰流量预报的模糊综合风险率, 表示洪水预报方案的峰现时间预报的模糊综合风险率, 表示洪水预报方案的模糊综合风险率。

3 结语

以上通过对水库防洪分类预报调度方式的设计研究, 并且在对水库防洪分类预报调度方式进行设计的时候, 因为所依据的设计洪水、典型洪水等众多的因素存在不确定性, 所以在制定相应的调度规则或者实际指导的时候常常会存在一定的风险。为了调度方式的可行性和安全考虑, 也进行了风险分析方式的探究。

参考文献

[1]张静.水库防洪分类预报调度方式研究及风险分析[D].大连理工大学, 2007.

[2]翟宜峰, 侯召成, 曹永强.水库防洪分类预报调度设计方法研究[J].水力发电学报, 2006 (04) .

篇9：水库防洪调度决策方案

文献[1]提出基于B/S模式的三层体系结构来开发水库洪水调度系统,即表现层、业务层和数据层。其中,表现层提供与用户交互的图形界面,由Java AWT/Swing组件开发的JApplet与逻辑层交互;业务层是所有水库预报调度功能模块的集合,设计开发采用了策略模式、代理模式等设计模式提高程序通用性及扩展性;数据层负责存放业务逻辑层所需的持久性业务数据[1,2,3]。系统通过与用户交互进行防洪决策,而显示给用户的信息要采用不同的表现形式,既有表格,也有图形,系统界面友好,这改变了过去使用表格事件驱动进行调度的局限,操作方便,自动化程度高。根据洪水调度流程,该系统界面主要包括系统时间设置,调度方案制定与修改,由泄量推求机组、闸门开度,方案评价,水库综合调度图,调度方案管理查询和基本资料管理(水位库容曲线、水位)等部分,体系结构如图1。

由此可见,水库洪水调度系统开发是一个相对复杂的过程,仅仅依赖于Java本身自带的类库实现起来有一定的难度,且缺乏通用性、可维护性等[3]。目前很多系统开发越来越倾向于采用开源框架来开发水利专业系统。本文采用数据持久化、Web GIS和Ajax等技术,利用JFreechart、Hibernate、GeoServer、Google Web Toolkit和OpenLayers等成熟的开源框架来构建系统,并讨论开源框架的选择,并给出了基于开源框架的水库调度系统的体系结构。

1 系统建设的关键问题

1.1 数据持久化

数据库持久化是水库洪水调度系统的关键[4]。一方面,水库调度系统涉及到的数据是极其复杂,包括水文历史库、工情库、预报库和调度库等;一方面,目前应用于水库调度中的数据库管理系统种类繁多,如MS SQLServer、Sysbase和Oracle等,且数据库管理系统间SQL语句或常用函数仍存在一些差异,往往出现不能在数据库系统很好的移植,通用性差等问题。因此,需要一个高层的、统一、安全、并发的数据持久机制,完成对各种数据的持久化工作,并为系统业务逻辑层提供服务。

1.2 地理信息查询

水库调度系统要为地理信息和GIS服务提供应用平台,通过Web GIS可在Internet上分布和出版空间数据,用户只需使用通用的Web浏览器进行空间数据浏览、查询分析,应具有广泛的访问范围、良好的可扩展性、系统成本大规模降低、系统操作更简单等特点。

1.3 增强用户体验

水库防洪调度决策是一项相当复杂、责任重大的决策行为,要求系统及时响应、灵活处理用户的请求,随时获得全面的实时信息。防汛人员不仅需要丰富美观专业的图表显示,而且系统应对用户请求反应灵敏且有合理简洁的提示、警告和错误说明。实时性的特点决定防汛人员在调度决策时必须得到全面的、实时的防洪信息。但信息传输量的增加使服务器处理请求时,采用同步交互方式的传统Web应用只有当最终响应传输到客户端,整个页面才会刷新显示处理的结果,浏览器的用户必须等待,使用户的体验变得不连贯,例如洪水调度时,尤其是水库群联合调度时需提取大量调度相关数据(如水位库容曲线,水位泄量曲线,洪水预报模型参数优选等),这个过程会占用大量时间,导致系统对用户的请求响应迟钝甚至无法响应,程序看起来“死”了,系统变得“迟钝”,急需增强用户体验。

2 开源框架选择

为解决系统建设的关键问题,很多相关的商业软件和开源框架可以采用。但开源项目较商业软件有可轻松地完成基础架构的升级和改进等优势。因此水库洪水调度系统可选择以下较为成熟的开源项目进行开发。

2.1 服务器端

水库调度系统服务器端包括负责数据持久化的持久层应用程序和服务器设备,如Web GIS服务器、Web应用服务器和数据库服务器等几部分构成,实现数据库基本操作,它提供了Web相关的基本服务。

(1)数据持久化框架。

Hibernate 3.3,是一个基于Java的开源的持久化中间件,已成为一种流行的实现数据持久化的非强迫性解决方案[4]。它可以和多种Web服务器,应用服务器良好继承,并且支持几乎所有流行的数据库服务器;具有详细的参考文档,允许开发人员在需要的时候研究源代码,改写源代码,定制客户化功能;还可以应用在任何使用JDBC的场合,既可以在Java的客户端程序应用,也可以在Servlet/JSP的Web应用中使用,并且Hibernate可以在应用EJB的J2EE架构中取代CMP,完成数据持久化的重任,越来越多的开发人员把Hibernate作为企业应用和关系数据库之间的中间件。因此,本文选择Hibernate实现水库调度系统数据持久化。

(2)Web应用服务器。

Tomcat 6.0,Tomcat是一个免费的开源的Serlvet容器,它是Apache基金会的Jakarta项目中的一个核心项目,由Apache,Sun和其他一些公司及个人共同开发而成。由于有了Sun的参与和支持,最新的Servlet和Jsp规范总能在Tomcat中得到体现。

(3)Web GIS服务器。

GeoServer 1.7.0,由较为成熟的Java拓扑模型JTS和开源GIS中间件Geotools库开发,功能实现全面且遵循开放地理信息系统协会(Open GIS Consortium, OGC)组织的开放标准。

(4)空间数据库服务器。

PostgreSQL 8.3.4,提供空间对象、空间索引、空间分析函数和空间操作符等空间数据支持功能,通过PostgreSQL函数对空间实体进行SQL查询。它与Web GIS服务器和下文的Web GIS浏览器客户端一起作为地理信息查询的解决方案。

2.2 客户端

而水库调度系统客户端应用程序主要指系统的表现层,它提供与用户交互的图形界面,会涉及到图表显示与交互,地图浏览和基本的拖放、平移等操作,水雨情的实时更新等。

(1)Ajax框架。

Google Web Toolkit 1.5,一个基于Java的应用开发框架,可用Java开发前端应用并将其转换为使用Ajax实现的JavaScript/HTML应用。Ajax(Asynchronous JavaScript + XML,即异步JavaScript + XML)提倡的异步交互的处理方式能较好解决这个问题,它将 JavaScript和XML技术结合,使用XMLHttpRequest对象发送请求并获得服务器端的响应(图2),Ajax可以在不重新载入整个页面的情况下使用JavaScript实现最终的页面更新。因此在读取数据过程中,用户所面对的不是白屏,更新是瞬间的,对用户来讲是一种连贯的感觉,界面的响应速度得到显著改善,从而提高了用户体验。

一个客户端事件触发一个Ajax事件;创建XMLHttpRequest对象实例,使用open()方法建立连接,并设置URL及HTTP方法;向服务器做出请求;利用服务器访问数据库,甚至访问另一个系统等;响应返回到浏览器;XMLHttpRequest对象处理返回时要调用callback()函数,该函数检查XMLHttpRequest对象的readyState属性,然后查看服务器返回的状态码,如果一切正常,callback()函数就会在客户端做些有意思的工作[6],如每隔6 h发布洪水预报预报时,预报洪水过程会发生变化,通过Ajax技术只更新洪水量值部分,整个页面其他部分不会刷新,并且利用“黄褪技术”(缓慢褪色特效)提醒用户哪些数据已更新,从而提高用户体验。

(2)图表框架.JFreeChart 1.0.11

,它主要用来开发各种各样的图表,这些图表包括:饼图、柱状图(普通柱状图以及堆栈柱状图)、线图、区域图、分布图、混合图、甘特图以及一些仪表盘等等。在这些不同式样的图表上可以满足目前商业系统的要求。JFreeChart是一种基于Java语言的图表开发技术。JFreeChart可用于Servlet、JSP、Applet、Java Appication环境中,通过JDBC可动态显示任何数据库数据,结合Itext可以输出至PDF文件。

(3)Web GIS浏览器客户端。

OpenLayers 2.7,开发Web GIS客户端的JavaScript框架,用于在Web浏览器中实现地图浏览和基本的拖放、平移等操作。支持OGC标准的地理空间数据,并且符合WMS(Web Mapping Service)服务规范的数据可以直接在OpenLayers中加载。在Ajax方面,借用Prototype和Rico库中的组件,以带给用户流畅的浏览体验。文本正是采用了OpenLayers 、JFreeChart、GWT等框架来解决“增强用户体验”的要求,如丰富美观专业的图表显示,而且系统应对用户请求反应灵敏等。

2.3 基于开源框架的水库调度系统体系结构

本文考虑到数据持久化问题,并结合上述开源框架,在基于B/S模式的三层体系结构基础上,给出了新的基于开源框架的水库调度系统的四层体系结构,如图3所示。

3 应用实例

丰满水库是一座以防洪发电为主,兼有灌溉、航运、养殖、旅游等综合利用的大型水库,是第二松花江上的控制性工程。该水库发电装机容量达到100.25万kW,是东北电网的主力电厂;下游堤防可保证吉林、哈尔滨两城市和沿江城乡安全;灌溉农田3.5万hm2,并供应吉林市热电、化学、造纸、冶金等工业用水和百万人口生活用水。为此,我们开发了丰满水库防洪调度系统,系统利用了上述框架设计完成了数据提取、信息查询、Pa计算与修改、防洪形势分析、洪水预报、洪水调度、方案管理等模块开发,这些功能模块迭代组合,就可以构建水库防洪调度系统。图4为水库调度方案制定界面,主要由JFreeChart框架完成,其功能有不同输入格式(如JDBC、XML和Vector等)数据的调度过程线显示、基本信息获取、另存为多种格式(JPEG、PDF和HTML等)文件和打印图表等;点击“左键”,可获取当前位置的信息,包括降雨、净雨,流量和水位等;点击“右

4 结 语

水库防洪调度决策是一项相当复杂、责任重大的决策行为,要求系统及时响应、灵活处理用户的请求,随时获得全面的实时信息。系统的开发仅仅依赖于Java本身自带的类库实现起来有一定的难度,且缺乏通用性、可维护性等。本文针对水库调度系统建设的关键问题,如数据持久化、地理信息查询、增强用户体验等,提出了采用数据持久化、Web GIS和Ajax等技术,并利用JFreechart、Hibernate、GeoServer、Google Web Toolkit和OpenLayers等成熟的开源框架来开发设计水利专业系统,并讨论开源框架的选择,最后给出了基于开源框架的水库洪水调度系统的四层体系结构图,为水库调度系统的开发提供了参考。

参考文献

[1]周惠成,彭勇,梁国华.基于B/S模式的水库防洪调度系统的设计与开发研究[J].计算机应用研究,2005,(6):150-151,186.

[2]周惠成,梁国华,王本德,等.水库洪水调度系统通用化模板设计与开发[J].水科学进展,2002,13(1):42-48.

[3]周惠成,唐国磊.水库洪水调度系统的持久层研究与设计[J].水文,2007,27(4):5-9.

[4]张静怡,陆桂华,何惠,等.基于Web GIS的全国水文站网信息管理系统[J].水文,2007,27(1):44-48.

[5]孙卫琴.精通Hibernate:Java对象持久化技术详解[M].北京:电子工业出版社,2005.