销售咨询
技术咨询
您当前的位置:首页 > 解决方案 > 水利

黑龙江省主要江河洪水预报系统

一、系统体系结构
水文预报系统技术的发展
    1、最初的洪水预报软件只是简单地将预报模型或方案计算机程序化。
    2、上世纪八十年代,VAX机VMS操作系统和微机DOS操作系统下运行的实时洪水预报系统,实现了实时联机洪水预报。
    3、上世纪九十年代起,WINDOWS操作系统下具有图形界面的C/S结构的预报系统成为主流,网络环境连接数据库,人机交互功能较强。
    4、随着近几年来计算机和网络技术的迅速发展,特别是构件件技术的应用,开发基于浏览器/服务器(B/S)结构的Web洪水预报系统不仅十分需要、并已成为可能。

Web洪水预报系统的优点
    运行程序安装在WWW服务器上,客户端不需任何特定应用程序和数据,借助于通用的WWW浏览器即可运行系统;只需对服务器进行系统的维护和升级,实现了客户端“零管理”的概念。此外,由于服务器具有较高的运算速度可解决一些复杂计算的耗时较长问题。进一步方便系统管理和提高运行速度。


系统结构
    系统在实时水情数据库、预报参数库、模型库、Web地理信息系统的支持下运行。
    为使系统运行稳定、结构清晰、维护方便,同时提高程序的可重复利用性,在系统的开发中大量采用构件技术,将各种功能模块做成COM组件、Java小程序和ActiveX控件,这些功能模块不但能被本系统使用也能被其它系统使用。
    系统的逻辑结构可分为三个层次:人机接口层、系统应用层和信息支持层。

数据流程
    水情查询,从实时数据库中检索出实时雨水情数据,从参数库中检索出频率参数,经服务器处理后传送到Web页面。
    模型率定,输入历史雨水情数据,将历史数据处理成水文模型率定需要的格式,并形成临时数据文件,而后运行模型率定。
    实时预报,从实时数据库中检索出实时雨水情数据。将这些数据处理成水文模型需要的格式,并形成临时数据文件,而后运行实时预报并将预报结果传送至Web页面。

系统的技术特点
    1、系统具有水情信息查询、预报方案构建、数据处理、模型率定、实时预报、交互修正和成果输出等各种功能,能够满足实时洪水作业预报的所有需求。
    2、系统是一个通用性的系统,可以方便地移植到其它流域。具有降雨径流、河道演算、水库调度等多种模型,用户可以根据流域的具体情况进行选用,并能够很容易地加入新的模型和方法。
    3、系统具有友好的图形用户界面,支持人机交互,允许预报人员灵活地控制预报的进程,有利于发挥操作人员的经验,实用性强。 
    4、系统即有先进的水文模型方法,又有传统的经验相关图计算机化实用性强;即有洪水预报,又有枯季径流预报功能全面。
    5、系统为浏览器/服务器(B/S)结构,实现了客户端零维护。
    6、系统大量采用了模块化构件技术,其各种核心功能模块做成了标准的、在C/S结构系统和B/S结构系统通用的COM组件和Active X控件,因此,系统具有运行稳定、结构清晰、维护方便的特点。
 
、系统功能
WebGIS的面向对象的空间信息管理
    本系统采用WebGis管理空间信息,空间数据采用国家测绘局提供的1/25万比例尺地图数据。
     在地理信息系统(GIS)的支持下显示矢量地图。地图的主要内容有:河流、湖泊、水系边界,雨量、水库、水文站,行政区划、城市、村镇,各类注释等。将这些内容分为:河流、湖泊、水系边界、水文站点(包括雨量、水库站)、行政区划、城市等专题,用户既可选择其中的一部分专题显示,也可选择全部专题显示,亦即可随时增加或取消显示某一专题,并且可调整各专题的显示顺序。每一类专题要素划分为几个图层,最重要的专题要素放在顶层,小比例尺时即显示。根据需要可将图形放大,逐次增加下一层的专题要素。放大和缩小包括固定比例的中心缩放和任意比例的无级缩放,地图的漫游包括垂直、水平滑动条移动和直接图形拖动。同一专题内的不同要素,如雨量站、水文站和不同级别的城市采用不同的图标。可在图上选取预报的断面。

水情信息查询
   水情信息查询功能是为满足水文预报人员了解相关水情发展的需要而提供的。信息查询功分为列表查询、图形查询和频率分析三部分。
1. 列表查询
在地图上或列表框中选择站点(可单站或多站)并设定时间,系统从实时数据库中查询雨量、水位和流量数据,检索出的数据在屏幕上列表显示。
2. 图形查询
(1)在地图上或列表框中选择站点并设定时间,系统从实时数据库中查询雨量、水位和流量数据,将累计雨量数据、水位和流量数据绘制过程线在屏幕上显示。
单站水情查询
 
(2)选择流域并设定时间,系统从实时水情数据库中检索出雨量数据而后在矢量地图上绘出雨量等值面(线)。
 
(3)选择河流并设定时间,系统根据参数库中存储的重点水文站从实时水情数据库中检索出水位流量数据,将各站的水位超警戒、超历史最高幅度和日涨幅绘图显示。

水位超警幅度图
 

水位日涨(落)幅度图
(4)重点水情,选择河流系统从数据库中检索出该河流重点水文站的实时水位、流量数据,并将数据以文本框在地图上显示。

重点水情查询
频率查询

频率查询
 
水文预报
模型洪水预报
预报方案建立
    对话框输入预报断面的数字化拓扑连接关系
    模型参数率定:
    人工率定,提供图形界面参考信息
    自动率定,单纯形搜所法



 
模型洪水预报
 
实时预报
    单站预报:一次预报可选择多个模型
    河系预报:一次预报选择多个预报断面,一个断面一个模型
客户端保存数据
    可选择各雨量站的雨量、水文站的水位流量、单元面积面平均雨量、预报的水位流量数据绘在一个图上屏幕显示。输入路径和文件名可将这些数据保存在客户机磁盘上,文件可用Excel打开。
人机交互
    可修改雨量、流量(水位)数据、前期土壤水分、模型参数、预报结果、水位流量关系曲线,只是修改临时工作文件中的数据,显示有关图形信息供参考。
洪水预报相关图查图
    可以查图,可以根据预报员的经验修改相关图中的曲线;对多条曲线的相关图,如下游同时水位为参数的上下游洪峰水位相关图,还可根据需要增加曲线。
枯季径流预报
    预报10-次年5月的月平均流量
    相似年法:从历年资料中选择汛期径流情况相似的年份对其枯季径流放大(缩小)。
长期洪水预报
    采用大气环流因子、海温与预报断面洪水相关图。
黑龙江
    涨落差法: 欧浦、黑河、嘉荫、萝北、抚远站
嫩江
    马斯京干法:富拉尔基站
松花江
    P+Pa—R相关:五常站
    滞后演算法:哈尔滨、通河、依兰、佳木斯站
    马斯京干法:下岱吉、哈尔滨、通河、依兰、佳木斯站
    涨落差法:富锦站
    方案精度评价采用确定性系数,率定各年平均值下岱吉站为0.83其它超过0.9
涨落差法原理分析
    从河道洪水运动波方程的有限差分解入手,推导出了涨落差法的计算公式,进而证明该计算公式为河道洪水扩散波方程二阶精度的有限差分解。
三、预报方案
洪水预报经验相关图
    采用松辽委水文局、黑龙江省水文局、吉林省水文局、内蒙古自治区水文局和辽宁省水文局2003年汇编的松辽流域“实用洪水预报方案”中的方案,方案精度见松辽流域“实用洪水预报方案”。将这些经验相关图数字化后输入计算机。
枯季径流预报
    不用建立预报方案,只需历年的各月平均流量资料即可。
长期洪水预报
    嫩江、江桥、松花江、哈尔滨、佳木斯。


来顶一下
近回首页
返回首页
发表评论 共有条评论
验证码: