洪水预报与调度

洪水预报系统及其在工程调度中的作用发布时间：2021-11-16T06:08:49.617Z 来源：《防护工程》2021年22期作者：张海钢[导读] 洪水预报系统是水文预报领域具有代表性的先进技术，研发进展较快，在国内外研究开发已有30~40年的历史，经历了三个发展阶段：第一阶段是联机预报作业阶段，其主要特点是集水情信息采集、传输、处理和洪水预报计算为一体，以便快速完成洪水预报作业；沙厂水库管理处北京市密云区 101500摘要：我国是一个洪涝灾害频发的国家，在人类长期与洪水灾害斗争的客观需求推动下，洪水预报及其技术受到普遍重视和关注，并逐步发展起来。

如何调度运用，使其充分发挥防灾减灾效益，是一个需要不断思考的问题。

随着一批水利工程的兴建，河流天然状态已逐渐改变，河流上的预报调度节点成为紧密相连、密不可分的关联体，相互制约影响，预报调度已密不可分。

洪水预报系统是洪水预报预警、防洪调度指挥的重要支撑，计算机技术在洪水预报、调度分析各环节中广泛应用，使水情信息处理和预报作业、调度分析、会商决策等各项业务更加方便快捷。

关键词：洪水预报系统；工程调度；作用一、洪水预报系统发展概况1.国内外洪水预报系统发展历程洪水预报系统是水文预报领域具有代表性的先进技术，研发进展较快，在国内外研究开发已有30~40年的历史，经历了三个发展阶段：第一阶段是联机预报作业阶段，其主要特点是集水情信息采集、传输、处理和洪水预报计算为一体，以便快速完成洪水预报作业；第二阶段是实时预报校正阶段，在洪水预报系统中引入现代控制理论，实现实时信息和预报结果的实时校正；第三阶段是交互式洪水预报阶段，利用图形交互处理技术对洪水预报中间环节进行人工干预，充分利用专家、预报员的知识和经验，以有效地提高洪水预报水平。

目前，计算机技术和网络技术的进步使得Web服务模式下洪水预报系统的开发成为可能。

系统采用B/S多层体系架构，信息集中处理和存贮，以通用Web浏览器作为用户界面，Web服务器存贮和处理信息，数据库服务器存贮属性和空间数据，达到同时为多个不同地点的用户迅速服务的要求，具有良好的跨平台性和扩展性，同时能够减轻管理人员的负担，使洪水预报系统研发真正从模型开发走向应用服务。

防汛与抗旱CH IN A W ATER RESOURCES 2018.11中小河流湿地公园洪水预报及调度一以淄博孝妇河湿地公园为例范杰利，王珑，赵泮杰(山东省淄博市水利勘测设计院,255000,淄博）关键词：中小河流；湿地公园；洪水调度；洪水预报中图分类号:P 338文献标识码:B文章编号：1000-1123(2018)11-0044-02湿地公园既要发挥景观功能又 要承担行洪任务，汛期洪水调度十分 关键。

由于大部分中小河流站网密度 稀、缺少必要的应急监测手段，加上 中小河流源短流急，暴雨洪水具有强 度大、历时短、难预报预防的特点，湿 地公园的洪水预报及调度成为汛期 安全运行工作的突出难点。

一、洪水预报方案淄博市水资源匮乏，是北方典 型的缺水地区。

孝妇河为淄博市的 母亲河，属中小河流，在湿地公园处 有水文站且具备一定水文系列资料; 湿地公园上游只有雨量站。

本文以 孝妇河湿地公园为研究目标，运用 概率统计理论，采用降雨径流相关 法，进行缺水地区中小河流的洪水 预报及调度方案研究。

孝妇河湿地公园建设面积425hm 2,河道治理长度6.65 km ，公园总畜 水量460万m 3,最大蓄水面积135万 m 2。

湿地公园位于孝妇河主河道上，公园的蓄水主要由下游气盾闸控制， 气盾闸属于新型闸门，启闭迅速，易于 控制。

研究中，在采用传统的瞬时单位 线法计算时，洪峰流量比较大，如果以 此作为洪水调度的依据，整个汛期气 盾闸必须塌坝运行，湿地公园无法蓄 水，不能发挥景观功能，而且汛期过后 需要补充黄河水才能完全蓄满，补水 成本较大，故传统的洪水计算方法不 适用于湿地公园的洪水预报。

1.资料选取选取2000—2016年湿地公园处 水文站实测洪水资料进行分析。

根据 站网布设情况，为方便汛期洪水预 报，降雨资料来自流域内具有代表性的报汛雨量站，采用面积加权平均法 计算流域平均雨量。

本次选取共计17 年间汛期的29场暴雨洪水资料，经 对比分析，资料系列完整、可靠，具有 良好的代表性。

科技成果——IWHR洪水预报调度系统技术开发单位中国水利水电科学研究院对应需求洪水预报调度系统成果简介该系统充分利用信息处理、网络通讯、软件工程等现代科学技术，建立人机交互式的实时洪水预报调度系统，达到对流域防洪形势宏观把握和整体、定量认识，为防洪决策和管理供科学依据和技术支撑。

包括实时洪水预报、预报方案编制、预报成果管理、实时调度计算、调度结果仿真以及辅助工具（数据处理、降雨径流相关图分析、单位线分析、水位流域关系曲线维护、退水曲线维护等）和模型/方法管理等功能。

主要性能指标采用B/S与C/S相结合的灵活系统架构模式，满足多用户同时在线预报调度。

系统的信息查询响应时间小于1s，地图访问响应时间小于1s，预报模型计算响应时间小于3s，联合调度模型计算响应时间小于10s。

建立了超过24个洪水预报计算模块，覆盖了我国常用的洪水预报模型和方法。

参数自动优选计算效率高，30场洪水模型参数优选耗时不超过10分钟。

适用范围适用于湿润、半湿润、半干旱、干旱地区的水雨情测报、洪水预报、水库调度以及防汛抗旱等多个领域，可推广到流域、省、地市等防汛指挥、水旱灾害防御及水文部门。

技术特点系统基础框架扩展性强，适应未来扩展和升级，采用B/S与C/S 相结合的灵活系统架构模式满足多用户同时在线预报；紧密结合业务需求，可实现新增预报断面功能；支持模块的排列组合与模型的灵活搭建；采用模型参数全局自动优选技术；灵活的防洪调度接口，可以基于任意未来可能洪水情势进行防洪调度；基于水库度汛方案，结合当前来水情况，可采用联合调度方式通过人机交互形成水库防洪调度方案。

应用成本100万元。

典型案例案例1：应用于江西省鄱阳湖区防汛通信预警系统洪水预报调度系统及防汛辅助支持系统开发项目，安装部署在江西省防办、江西省水文局，供各水文分局访问浏览，目前运行了5个汛期，为水文工作提供技术支持。

案例2：应用于陕西省中小河流洪水预报系统开发项目，安装部署在陕西省水文局，并供各水文分局访问浏览，目前运行了2个汛期，为水文工作提供技术支持。

一、预案背景为确保人民群众生命财产安全，减少洪水灾害损失，根据《防洪法》、《水旱灾害防御条例》等法律法规，结合我国洪水灾害的特点，特制定本预案。

二、预案目标1. 提高洪水预报预警能力，为防汛决策提供科学依据。

2. 加强洪水防御组织领导，明确各部门职责，形成防汛合力。

3. 最大限度地减少洪水灾害损失，保障人民群众生命财产安全。

三、组织机构1. 成立洪水预报应急指挥部，负责全面领导洪水预报应急工作。

2. 设立洪水预报应急办公室，负责日常工作。

3. 设立洪水预报应急专家组，负责技术指导。

四、预警发布1. 根据洪水预报，由洪水预报应急办公室负责发布预警信息。

2. 预警信息包括：洪水等级、影响范围、预计发生时间等。

3. 预警信息通过电视、广播、网络、短信等多种渠道发布。

五、应急响应1. 洪水预报应急响应分为四个等级：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级。

2. 根据洪水等级，启动相应级别的应急响应。

3. 各级应急响应的具体措施如下：（1）Ⅰ级应急响应：全面启动应急响应，各级领导靠前指挥，各部门、各单位全力配合，确保人民群众生命财产安全。

（2）Ⅱ级应急响应：启动应急响应，加强监测预警，组织人员转移避险，确保重要基础设施安全。

（3）Ⅲ级应急响应：加强监测预警，做好人员转移避险工作，确保重点区域安全。

（4）Ⅳ级应急响应：加强监测预警，做好局部区域安全防范。

六、应急处置1. 人员转移避险：根据预警信息，及时组织受威胁区域的人员转移避险。

2. 水库调度：科学调度水库，控制下游洪水流量。

3. 堤防巡查防守：加强堤防巡查，及时发现险情，及时处理。

4. 汛情监测：密切关注汛情变化，及时调整应急措施。

七、信息报告1. 各级应急指挥部要及时向上级报告应急响应情况。

2. 重大险情、灾情要及时报告。

八、后期处置1. 洪水退去后，各级应急指挥部要及时组织灾后重建工作。

2. 对受灾地区进行灾情评估，制定重建计划。

九、预案实施与培训1. 本预案由洪水预报应急指挥部负责组织实施。

面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统建设与应用在科技日新月异的今天，防洪工作也迎来了前所未有的挑战与机遇。

特别是对于像闽江这样的大河，如何有效地进行洪水预报和调度，成为了摆在我们面前的一项紧迫任务。

幸运的是，随着技术的发展，我们有了更多的工具和方法来应对这一挑战。

其中，面向防洪“四预”（预警、预报、预案、预演）的闽江水口洪水预报调度系统的建设与应用，无疑是其中的佼佼者。

首先，这个系统就像是一座坚固的防洪堡垒，它通过集成先进的气象、水文监测技术和数据分析方法，能够对洪水的形成和发展进行精准预测。

这就像是一位经验丰富的船长，能够在风浪来临之前，准确地预判风向和海浪的大小，从而提前做好防备。

其次，这个系统还具备强大的调度功能。

它能够根据洪水预报的结果，自动调整水库的蓄水量和泄洪策略，就像是一支精密的交响乐团，每一个乐手都能在指挥家的引导下，准确无误地演奏出和谐的乐章。

这种智能化的调度方式，不仅提高了防洪工作的效率，也大大降低了人为操作的错误风险。

然而，任何一项技术都不可能完美无缺。

在实际应用中，我们也发现了一些问题和挑战。

比如，系统的维护成本较高，需要定期更新软件和硬件设备；再比如，由于气候变化的影响，洪水的规律也在发生变化，这就要求我们的系统必须具备足够的灵活性和适应性。

面对这些挑战，我们不能退缩。

相反，我们应该更加积极地探索和创新。

例如，我们可以通过引入人工智能和大数据技术，进一步提高预报的准确性和调度的智能化水平；我们还可以通过加强国际合作，共享防洪经验和技术，共同提高全球防洪的能力。

总的来说，面向防洪“四预”的闽江水口洪水预报调度系统的建设与应用，是一项充满挑战但又极具前景的工作。

它就像是一场激烈的战斗，需要我们不断地学习、探索和创新。

但我相信，只要我们坚持不懈，就一定能够打赢这场防洪的战斗，保护好我们美丽的家园。

第 1 期2024 年 2 月NO.1Feb.2024水利信息化Water Resources Informatization0 引言我国东南沿海山区受季风影响显著，年内降雨分配严重失衡，3—10 月降雨量约占全年降雨量的90％，导致洪涝漫溢成灾。

浙江省温州市东临东海，汛期常遭受台风暴雨引起的洪水灾害，灾害类型包括水库超汛泄洪、山洪灾害、城市内涝[1]。

水库的兴建能够有效缓解洪灾威胁，通过水库预报调度，预判洪水量级，腾出库容以达到均匀泄流目的。

当前，大中型水库防汛防台主要面临库区管理不力、下游河道防洪能力不足、洪水预测调度能力薄弱等问题[2]。

同时受厄尔尼诺现象影响，季风气候愈加多变，城市化进程加快导致洪灾损失不断增大，使得温州市防汛防台形势更加严峻，对水库防洪功能提出了更高要求。

由于单一模型的局限性，国内外学者已对水文、水动力模型耦合进行了大量研究与应用[3-8]。

在实际应用场景中，可根据流域或水库防洪情景，选取合适的水文水动力耦合模型，为洪涝灾害模拟预报提供技术支持[9]1140。

水库作为我国目前应用最广泛的防洪工程措施之一，利用水文、水动力模型对水库预报调度和下游洪水演进进行一体化模拟分析，是水库防汛调度业务数字化、智慧化转型升级的重要手段[10]，对提升水库防洪能力、保障下游社会经济安全至关重要。

本研究以温州市泽雅水库及下游河道为研究对象，构建三水源新安江模型并利用马斯京根河道演算法进行水库和区间洪水预报，构建水库调度模型用于泄洪控制，构建一/二维水动力模型用于水库下游洪水淹没模拟，形成流域洪水预报-调度-演进一体化模型，并将一体化模型集成接入泽雅智慧水库平台，提高防汛决策部署能力。

1 研究区概况泽雅水库位于戍浦江中游，水库集雨面积为102 km2，是一座集供水、防洪于一体的中型水库。

戍浦江位于瓯江下游右岸，流域面积为 247 km2，地势整体呈西南高、东北低，山区面积占比达90%以上。

水利科技 洪水预报及防洪调度系统的应用研究廖宗东（金华市梅溪流域管理中心，浙江 金华 321052）摘要：近几十年来，洪水灾害算得上最严重的自然灾害之一，其频繁发生，破坏力非常大，并且造成的后果十分严重，造成经济损失巨大。

洪水预报及防洪调度系统通过相关信息管理平台和模式，集预报系统和防洪系统为一体，采取开放式的设计理念，采用B/S系统结构开发。

该系统能够整合在实际过程中防洪信息、洪水预报、洪水调度等各种资源和信息，建立能起集合各类信息的展示平台，通过自动计算预报，交互式调度，防洪形势分析等功能，提高洪水预报精度，并且合理选用调度手段，为科学调度、防洪工程有效减少洪水灾害提供帮助。

本文仅供相关专业技术人员参考。

关键词：洪水预报；防洪调度系统1 洪水预报系统技术首先，洪水预报系统在初期需要分析流域洪水的特点以及河床形变的规律，结合相关的文学知识，来建立符合实际情况的洪水预报方案。

收集水情、工情等各种信息。

进行分析判断，对洪峰的流量、洪峰时间、洪水水位等进行实时预报。

这里我们分几个步骤进行详细讲解。

1.1 及时更新基础数据基础数据的采集，是对水雨情况、工情信息、流域气象等进行收集，随后将收集到的信息传入数据库，同时按照一定的规则对数据进行有效性的检验，如果在检验过程中，出现偏差比较大的数据或者不符合要求的数据，工作人员可以进行手动修改。

1.2 洪水预报模型参数率定该模块是根据以往的洪水历史数据，结合相关模型数据参数，采取以往的成功经验选择合理的预报模型，以便提高模型的预报准确度。

1.3 洪水预报方案制定与修正洪水预报方案制定和修正是洪水预报系统中的核心，因为它会根据预报定好的预报模型参数和河流雨水信息进行洪水预报作业，通过分析判断在接下来一定时间内洪水流量和水位的过程，随后运用自适应修改技术，对结果进行合理的修正，当然，相关的专业技术人员也可以根据自身的经验对预报方案进行有效修改。

1.4 洪水预报方案发布通过以上数据判断分析，生成符合洪水预报方案格式要求的报表进行发布，采用人机结合方式将洪水预报方案提交到相关的管理部门，同时根据设定的阈值，以短信的方式对超标洪水发出相应的预警。