湖南洪水预报系统.ppt
湖南洪水预报系统,二五年元月,湖南省水文水资源勘测局,湖南省位于长江中下游之南，南岭以北，土地总面积211829km2，处于北纬24393008，东经1084111415之间。多年平均气温在1618之间，年平均降水量在12001700mm之间，为全国多雨地区之一。汛期49月降水量占全年降水量的6570%，通常在8001200mm之间。全年降水日数为140180天。,一、湖南省流域自然地理及暴雨、洪水特性,一、湖南省流域自然地理及暴雨、洪水特性,湖南河流众多，河网密布。5km以上的河流5431条，流域面积大于10000km2的河流9条，其中湘、资、沅、澧最大，俗称“四水”。本省大部分地区属于长江洞庭湖水系。洞庭湖接纳“四水”和来自长江三口（太平、藕池、松滋）的来水。经洞庭湖调蓄后在岳阳城陵矶处汇入长江，形成了以洞庭湖为中心的多输入、单输出的辐射状水系。,二、系统开发背景,1、建立我省洪水预报系统的必要性,由于我省降雨在时空地域上的分布不均，洪涝灾害频繁，尽管解放后兴修了大量的水利工程，起到了很好拦洪、蓄洪、防洪作用，但洪涝灾害仍居各类自然灾害之首，水情仍是湖南最大的省情。水情信息是防洪调度决策的耳目和参谋，洪水预报及调度系统是重要的非工程措施。在抵御大洪水时，及时的雨水情信息和准确的洪水预报对防汛决策和指挥抗洪抢险将起到关键作用。因此，建设湖南实时洪水预报系统十分必要，也将产生十分显著的社会效益和经济效益。,2、目前我省报汛站网现状,我省原有报汛站311个，其中水文水位站125个，日蒸发站37个，水库站20个。站网布局基本合理，基本上满足情报预报的要求。但雨水情观测大多采用人工观测，雨水情信息收集、处理和存贮手段较为落后，报汛时段少，信息量不大，传输速度慢，这与目前我省承担的防洪和水资源调配任务极不相适应。,洪水预报系统作为防洪减灾重要的非工程措施，它投资少，见效快，效益大。目前，我省的洪水预报尚未系统化，基本上都是手工经验预报方案，预报工作量大，时效性差，预报方法和预报成果单一，且由于流域梯级水电开发的原因而引起流域和河道水文水力特性发生了很大变化，原来的经验方案中也有很多东西不能使用，需要建立一个流域洪水预报和流域工程调水相结合的预报调度互动的实时预报调度系统。准确和迅速地对各重要控制站作出洪水预报，提高洪水预报精度和预见期。,3、系统建设的总体目标,实时预报调度系统的设计不仅要标准化，还要通用化。该系统以国家防汛指挥系统标准的雨水情信息数据库表结构为基础，在计算机Windows系统操作平台上和GIS环境下，选用在国内南方湿润地区普遍适用的新安江洪水预报模型和河道洪水演算模型等。将计算机信息技术和现代数学、水文模型技术有机结合，建设一个集先进性、实用性、可靠性、灵活性于一体的我省预报调度互动系统。该系统能够较为准确及时地为洪水预报、水库防洪调度和科学用水决策提供科学的决策依据。,4、系统建设的要求,洪水预报调度系统建设的总体要求是：技术先进，功能齐全，反应迅速，使用灵活。在我省水情信息采集手段和设施科学化、现代化的基础上，将采集的雨水情信息进行洪水预报、河道洪水演进等分析，实现实时联机洪水预报和水库调度决策支持，提高自动化水平，为我省防洪安全提供快速准确的科学依据，为防灾减灾服务，使我省预报调度提高到一个新的水平。,三、系统开发过程,该系统开发课题在我省1995、1996年连续发生特大秋汛后，于1997年列入水利厅科研计划。立项后，省水文水资源局便成立了以水文局水情处为主的课题攻关、计算机系统开发研究小组并开始了长达五年多的艰苦工作。2002年后汛期，该系统可以按两种以上的洪水预报模型（新安江、API模型）构造，集预报调度于一体推广于湘水、资水、澧水等其它三条水系，并在省局水情处和常德、怀化水文局试用，效果良好。,三、系统开发过程,2002年7月系统预报模型运用于我省四水流域洪水预报，汛后系统又增加了预报站水位预报和校正功能、水库调度优化调度功能。该系统的开发改变了我省部分地区无洪水预报方案的现状，为洞庭湖水力学演算预报模型提供了预报过程输入，改变了以往四水入湖过程靠人工估计的情况，实现了全省四水与湖区洪水预报的全面连接，大大减轻了预报人员的劳动强度和预报工作量，提高了预报的精度、增长了预报预见期，为全省湘、资、沅、澧四水的洪水科学预测预报发挥了重要作用，改变了我省预报主要依靠手工图表的落后局面。目前正着手将这一系统成果推广于全省九个地市水文局。2003年11月，该开发成果被评为“湖南省科技进步二等奖”,四、系统结构及功能,流域实时预报调度系统结构图,系统图层控制窗体,系统网络数据库连接配置框体,系统资料维护模块,系统雨量自动、手工录入或修改框体,系统水位、流量自动、手工录入或修改框体,系统预报框体,系统降雨预估框体,系统水库下泄预估框体,预报断面预报（实测）过程窗体,水库主要调度模式,五、系统主要特点,1、系统的自动化处理,2、系统的交互性,5、系统的通用性,4、界面友好，运行可靠稳定灵活,3、网络数据库和本地数据库技术的有机连接,考虑到遥测信息处理的特点，为了提高系统的时效性，系统采取多种措施保证系统与实时数据库的自动连接，实现遥测雨量的实时监视。并且可以任意设置将预报调度系统的时间步长，以满足实际预报的需要。,系统在注意提高自动化程度的同时，更注重用户界面的交互性。系统为用户提供了一系列交互性措施。用户可根据预报需要修改模型初始状态，设置参数，进行数据检查和校验等，本系统具有对未来预测降雨的估报功能和各种输入及中间计算成果的修改功能，极大地方便了用户。,整个系统运行于网络环境支撑下的Sybase数据库基础之上，实现了网络数据库与本地数据库有机联系，系统各功能的原始数据均来自数据库，无须人工干预。,系统采用了GIS技术进行底层支撑，为预报调度用户提供了一个可以放大、缩小、漫游、查询的图形界面。系统开发基于Windows环境，采用MAPX技术，实行系统与GIS平台的连接，利用方便、灵活的报表和图形控件，实现了各种特征值、水文要素、对比分析等功能的有机集成，运行稳定，维护方便。,系统在总体设计时，一直将通用性作为一个重要目标来考虑，根据系统开发人员多年来的预报经验和我省各流域特点，对我省四水流域进行认真的分析和概化，系统中考虑了我省的各种流域情况，用户可以根据自己的需要，对湘、资、沅、澧四水流域预报方案进行系统构成，并且还可以细化对某一支流构造用户所需要的预报方案，用户可以任意增加预报断面、支流和区间数目。,6、系统的可扩展性,系统的编程采用了模块化方式，可集成多种洪水预报模型和水库调度模式。不同预报模型采用不同的参数配置文件，互相之间无关联性，预报模型之间、水库调度模式之间都具有较强的独立性，用户能根据自己实际工作的需要，不仅可以增加预报方案、预报区间和支流预报单元、预报断面，而且还可以增加预报模型和调度方式模块。,本系统能更快、更准、更系统地为防汛指挥、决策、抢险决策提供科学可靠的参考依据，仅2002年汛期，由于我省预报调度准确及时就减少直接经济损失8亿多元，避免间接经济损失15亿多元。该系统还可以进一步扩展功能，能实现自动定时预报和干旱预报分析，成为具有更多功能的开放式系统，具有很强的推广价值和使用价值，对提高我省的河湖库等整体预报调度水平，减轻预报工作量，缩短预报时间，提高预报精度、增长预见期都将产生重要作用。对我省今后的科学预报调度工作都将产生积极的影响。,六、系统成果的经济性,谢 谢！,敬请各位批评指导,
