霍童溪流域梯级水电站水库群洪水调度研究与实践

根据霍童溪流域及其梯级水电站水库群防洪调度的特点,开展水库防洪调度工作研究,初步建立了联合调度工作机制,建设了基于C/S架构的水库群防洪信息系统,在近年的流域防洪工作中取得了预期的效果,为防洪调度指挥决策提供参考。     

水库实时防洪调度决策风险因素分析

水库实时防洪调度决策是一种跨自然科学、社会科学和人文科学多个学科的决策行为.采用指标模型法,联系水库实时防洪调度决策的特点和决策心理,分析了影响调度决策的主要风险因素,尤其是在调度方案优选阶段,决策情境、社会文化、决策心理及群决策等社会和人文因素对调度决策的影响,确定了主要风险因子及其风险度,建立了水库实时防洪调度决策指标模型.结果对水库和其他水利工程的实时防洪调度有一定参考作用.     

基于模糊逻辑的水闸防洪调度决策

以三汉河道水闸防洪调度模糊决策为例，设计了水闸防洪调度模糊系统．结果表明，基于模糊逻辑的水闸防洪调度决策方法，具有决策响应速度快、可以利用调度经验知识、适应非结构化等优点．     

水库实时防洪调度风险分析研究

依据水库实时防洪调度流程,分析了水库防洪决策风险源;提出了基于洪量预报误差分布的水库调洪演算风险分析和风险率计算方法;建立了水库实时防洪调度风险交互模拟分析模型,为实时决策中的不确定性分析提供了实用工具.     

防洪决策支持系统的建立与应用

防洪决策支持系统是防洪、减灾措施中的非工程措施的一种，是利用微型计算机技术和遥感遥测技术，模拟防洪专家的思维、知识、经验、方法，快速、有效的处理防洪问题。文中简要地介绍了山西省汾河中游，太原市至灵石河段堤防工程；汾河水库防洪工程的“防洪决策支持系统”的建立和应用情况。其特点是将自动信息采集系统、洪水实时预报调度和防洪决策分析形成一个整体。根据自动采集暴雨信息，进行短期暴雨判断、洪水分析、灾情预测和防洪对策，此系统不仅可以解决汾河中游防洪结构化问题，还解决半结构化和非结构化的防洪问题。汾河中游防洪决策支持系统的建立，为山西省防洪调度的自动化提供了借鉴。（朱宗蓉）     

汾河中游段防洪专家系统

山西省防汛办公室和清华大学水电系合作开发的汾河中游段防洪专家系统是以管理科学、运筹学、控制论和行为科学为基础，以计算机技术和仿真技术为手段，以洪水预报为前提，面对非结构化的防洪决策问题，充分利用防洪领域专家们的宝贵经验，应用计算机专家系统技术辅助支持中高层决策者的防洪决策。本防洪专家系统的开发选择了美国ＢＯＲＬＡＮＤ公司的ＴＵＲＢＯＰＲＯＬＯＧ２．０版作为开发工具。将经过整理的防洪对策知识，按照专家系统规定的概念、结构和表达方式输入计算机、建立防洪专家系统知识库。目前本防洪知识库共收入防洪调度规划１５０多条，包括了汾河水库、太原市区、古交市和太原市区以下郊县直至汾河二坝在各种情况下的防洪调度措施。     

水库防洪调度中的模糊一致矩阵方法

水库防洪调度是一项多目标的复杂决策过程,在水库防洪调度多方案分析评价的层次分析决策中应用模糊一致矩阵方法,有效地避开了模糊综合评判中隶属度确定问题。为水库防洪调度方案决策这类定性与定量因素并存、正相关与负相关混杂的多因素、多层次评价提供了另一类有效的评判方法,通过水库防洪调度方案的分析得到洪水调度方案的排序结果,实例分析证明可拓分析方法是可行的。     

水旱灾害防御关键技术

<正>运用“作战图”理念的防洪调度预案结构化技术将北京市五大流域干流、大中型水库、重点防洪枢纽、堤防堵口险工、已建蓄滞洪区和预警断面等数据要素进行叠加,防洪工程调度规则与洪水风险及空间影响范围通过图形标识的方式进行直观展示,对以流域为单元的洪水防御主要调度措施全部进行结构化设计处理,形成洪水防御调度一张图,最大程度将多维洪水影响因子、风险、措施和手段等进行定量化、直观化、可视化和信息化处理,减少了在实际防洪调度决策当中多源信息交错叠加时会出现决策难、     

水库实时防洪风险计算及库群防洪库容分配互用性分析

水库防洪调度风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据。为评估水库实时防洪风险,本文提出一种基于长系列历史实测径流资料的防洪库容频率曲线推算方法,以此为基础建立了水库实时防洪调度风险分析模型。进一步,从三峡水库实际防洪调度需求出发,分析了三峡水库汛期不同时段实时防洪风险,研究了上游溪洛渡、向家坝水库配合三峡水库进行联合调度时防洪库容频率曲线的变化,以及上下游水库间防洪库容分配及其互用性问题。研究表明,推求的防洪库容频率曲线能帮助判断当前防洪情势,合理利用防洪库容互用性可有效降低三峡水库防洪风险。     

广域预报信息驱动的水库群实时防洪全景调度研究

针对已有防洪调度模型与方法无法有效应对上下游断面间水力联系的复杂性,未能准确提供并充分利用多个关键性控制断面的水文信息,尚不足以合理协调区域防洪和整体防洪安全的问题,本文开展了多断面洪水广域预报信息驱动的水库群实时防洪全景调度研究。首先依据水库防洪调度规程,使用一维水动力学模型模拟生成多种设计洪水条件下干支流河道沿程断面的水文过程,构建反映水库调蓄影响下的上下游断面间洪水演进动力特性的数据集,并以此为依据建立多断面水位流量的交互效应线性回归预测模型,实现干支流多断面洪水广域预报。在此基础上,提出广域预报信息驱动的梯级水库群防洪全景调度方法。为验证本文模型有效性,以长江上游梯级水库群为实例对象开展研究。结果表明：本文模型在下游断面实时防洪状态与上游库群调度决策之间较好地建立了一种动态响应的互馈机制,能够有效解析调度决策对下游防洪断面的影响,充分利用多断面洪水广域预报信息进行防洪全景调度决策,更好地保证并协调流域中区域和整体的防洪安全。研究成果已在长江三峡水利枢纽调度通信中心初步应用,促进了长江上游水库群防洪调度水平的进一步提升。     

实时水库优化调度决策支持系统及其应用

水库是水库运行管理的中心环节，在水库调度中，将数学模型与专家系统结合使用，建立长中短期套接的实时兴利优化调度、防洪实时优化调度及其辅助模型系统；各模型通过逐时段滚动控制与反馈相结合，可以增加水库调度的效益，减少不确定性因素对调度的影响，并提出用专家系统对优化调度的各个环节进行评价，以尽可能降低优化调度方案的风险，提高优化调度方案的可接受程序，所提出的方法已编编制出使用灵活方便的软件，并经实际使用，     

An Intelligent Decision Support System for Management of Floods

Integrating human knowledge with modeling tools, an intelligent decision support system (DSS) is developed to assist decision makers during different phases of flood management. The DSS is developed as a virtual planning tool and can address both engineering and non-engineering issues related to flood management. Different models (hydrodynamic, forecasting, and economic) that are part of the DSS share data and communicate with each other by providing feedback. The DSS is able to assist in: selecting suitable flood damage reduction options (using an expert system approach); forecasting floods (using artificial neural networks approach); modeling the operation of flood control structures; and describing the impacts (area flooded and damage) of floods in time and space. The proposed DSS is implemented for the Red River Basin in Manitoba, Canada. The results from the test application of DSS for 1997 flood in the Red River Basin are very promising. The DSS is able to predict the peak flows with 2% error and reveals that with revised operating rules the contribution of Assiniboine River to the flooding of Winnipeg city can be significantly reduced. The decision support environment allows a number of “what-if” type questions to be asked and answered, thus, multiple decisions can be tried without having to deal with the real life consequences.     

基于WebGIS 技术的齐齐哈尔市防汛指挥系统平台研究与实践

结合齐齐哈尔市防汛指挥系统研究和运行平台设计工作实践,详细论述了城市防汛指挥系统的结构原理和WebGIS平台架构,提出了“3库、3层、1平台、4大应用功能“的“3-3-1-4“城市防汛指挥系统架构和基于WebGIS技术的运行平台模型.齐齐哈尔市防汛指挥系统能够有效地利用汛情观测资料及其发展变化规律作出更加准确的评价、分析、预报和预测,其系统功能包括防汛信息的实时采集、传输和管理;汛情发展的动态监视、查询和发布;基于汛情资料、知识(指挥经验)和模型(科学分析)提供防汛会商和指挥调度的决策支持以及防汛指挥管理等.     

简述水库防洪调度计算流程设计方法——以尤溪流域水库防洪调度为例

考虑到防洪调度计算结果的实用性和可操作性,提出了一个简单且行之有效的防洪调度计算流程,实现对指定调度期末水位的收敛计算。该计算流程及算法不仅能够对入库洪水的进行有效削峰,并且考虑到闸门操纵的经济性,最终实现对入库洪水的合理有效调节。计算流程中提出了流量二分法,能够达到迅速收敛到合适流量值的目的。     

基于库容风险频率曲线的水库群联合防洪调度研究

水库实时防洪调度决策是一类多目标、多阶段、多约束的复杂决策问题,风险分析是实时防洪决策的重要环节和依据,本文提出一种基于防洪库容风险频率曲线的梯级水库群防洪风险共担理论及水库风险-调度-决策理论体系,并结合溪洛渡、向家坝、三峡水库实际情况,运用自主研发的梯级水库群联合防洪调度风险分析模型,分析梯级水库群在汛期不同时段的防洪风险,并将风险率引入实时防洪调度决策,以期为水库群防洪调度提供决策依据,提高联合防洪调度系统综合利用效益。研究表明,实时调度过程中考虑风险率因素能够在保证防洪安全的同时有效提高水库群综合效益,风险-调度-决策理论能够为水库群调度方案优选提供依据。     

一维洪水数值模拟技术在流域防洪规划中的应用

南美洲厄瓜多尔境内的Guayas河流域中下游社会经济发达,但洪水问题突出,是该国流域综合规划的防洪重点地区。通过综合规划论证,拟兴建由堤防、水库、蓄滞洪区、分洪道和挡潮闸组成的防洪工程体系。基于MIKE11软件平台构建了Guayas河流域中下游河网洪水一维数值模型,对平原感潮河网的洪水演进规律和规划的防洪工程体系联合运用进行了模拟计算。在模拟中,通过合理概化河网、优化河道断面布置,以及采用堰闸过流公式代替圣维南方程作为堰闸工程所在断面的水流运动方程,有效避免数值振荡问题。在模拟结果的基础上拟定了洪水安排方案和防洪工程规模。     

基于可拓学理论的防洪调度方案评价研究

调度方案评估在防洪调度系统中具有重要作用,本文基于物元分析及可拓集合中的关联函数,建立了防洪系统可行调度方案综合评判的物元模型。根据防洪系统的实际情况,选取典型评价指标,构建物元矩阵,用信息熵方法确定各指标的权重系数,用“距离”的概念量化评价指标和评价标准之间的关联程度,最大限度地利用可行调度方案和专家经验,充分体现决策人员对调度方案的满意程度。通过实例研究,验证了本方法的合理性和有效性。     

图形工作站在水文气象预报中的应用

图形工作站以其强大的图形处理功能得到日益广泛的应用。对于水文气象预报领域中所处理的信息数据，最直观的表示方法是图形，普通微机在图形处理方面不能满足水文气象预报的要求，而使用图形工作站则能使数据和图形密切结合。通过介绍图形工作站的基本构成及其在水文气象预报中的一些应用成果，以展示图形工作站在水文气象预报应用中的广阔前景。     

汉江中下游洪水风险快速评估

以汉江中下游杜家台蓄滞洪区为例,采用依托专家知识和经验的快速风险评估方法和Risk Plan模型软件,估算了模型社会经济参数,建立了研究区域洪水风险评估模型,对防洪工程措施的合理性和有效性进行了综合评估。结果表明,虽然受限于经济社会等数据缺乏及其不确定性,本方法仍可简化、量化洪水风险各因素、各区域的影响,从风险的角度分析工程的年化效益。本模型方法可行,对防洪措施方案的拟定或防洪项目的经济评价等工作具有重要的应用价值。     

基于可拓学理论的防洪调度方案评价研究与应用

基于物元分析及可拓集合中的关联函数,建立了防洪系统可行调度方案综合评判的物元模型.根据防洪系统的实际情况,选取典型评价指标,构建物元矩阵,用息熵方法确定各指标的权重系数,用"距离"的概念量化评价指标和评价标准之间的关联程度,最大限度地利用可行调度方案和专家经验,充分体现决策人员对调度方案的满意程度.通过实例研究,验证了本方法的合理性和有效性.