作者：周宴标　

摘要：水库调度系统主要基于对历史资料的整理和分析，通过实时气象、水文、水库运行信息的自动采集，利用数据库管理和分析技术，进行在线气象预报、水文预报、防洪及兴利的优化调度。

关键词：水库调度信息采集 防洪兴利

随着国民经济的快速发展，社会对水库的防洪与兴利的期望越来越高，在国家防办、省防办的支持及组织下，自1989年开始，双牌水库开始了水库调度系统建设，并随着计算机、通信、水情遥测等技术的发展，于1995年、1999年对系统进行了两次改造，2000年，通过对系统的扩建，实现了与省电力调度中心的数据交换。水库调度系统的成功运用，为社会创造了显著效益。

1　水库概况
双牌水库位于湘江一级支流潇水下游，控制流域面积10594Km2，总库容6.9亿m3，灌溉面积32万亩，总装机13.5MW，是下游双牌县城、永州市、湘桂铁路、207国道、永州机场的防洪水库，是一座具有灌溉、防洪、发电、航运、供水等综合效益的大Ⅱ型工程。水库流域地处亚热带气候区，降雨充沛，多年平均降雨为1500mm，但时间分布不均，容易发生洪涝灾害。

2　水库调度系统的建设
双牌水库的水库调度系统建设经历了四个阶段。
1988年，在省防办的组织下，由河海大学、原省水文总站、省水科所联合研制了湘江中上游河库联合优化调度系统，做为系统的重要组成部分，河海大学研制了双牌水库的洪水预报系统、洪水调度系统、水文资料整编系统。系统的成功研制及计算机的运用，改变了水库原来使用计算器、查图表等调度手段落后的局面。

1995年，北京水利自动化研究所承建了双牌水库雨水情遥测系统，省水文局在原有的基础上改建了双牌水库的洪水预报和洪水调度系统。限于当时技术及两家研制单位对接口模块的处理不当，遥测系统中接收的数据经常出现重码，洪水预报系统不能在遥测系统中自动提取水情数据。该系统基本实现了雨水情信息的遥测，洪水预报的精度也达到了要求，基本结束了雨水情的人工观测、人工报汛的落后手段。

1999年，在国家防办、省防办的支持和组织下，双牌水库第三次进行了水库调度系统的建设，并于2000年4月基本建成并投入试运行。系统由水文长期预报方案、气象卫星云图自动接收系统、水情遥测系统、洪水预报系统、洪水调度系统、水文资料整编系统、水库防洪局域网系统等7个部分构成，其中水情遥测、洪水预报、洪水调度、水文资料整编等4个系统的功能是根据国家防汛抗旱总指挥部办公室制定的《水库洪水调度系统设计与规则》的技术要求进行研制与开发的。2002年，在省电力公司的要求与指导下，由南京南瑞公司承建，实现了双牌水调系统与省电力中心调度室联网。

3　各系统功能简介
3.1　水文长期预报系统

系统利用水文现象与其它因素之间的相互联系、制约的关系，采用数字统计分析等手段，通过对气温、气压、降水、海温、环流指数、南方涛动指数、太阳黑子相对数等综合因子的分析计算，建立长期预报方案，为下年度水库的水文信息（月降水量、年降水量、洪水、雨季结束）做出趋势预报，对水库的防洪计划、调度方案、电力生产计划提供指导性意见。

3.2　水情局域网
按照100M以太网标准组建了有三台服务器、15个工作站的水库内部水情局域网，各工作站可以在网上查询各水情遥测站的在线水情信息、气象卫星云图、预报和洪水调度成果，水库调度室6台计算机可以脱离大网独立在小网运行。

3.3　卫星云图接收系统
系统主要有数据接收、数据预处理、云图动画显示、云图分析应用、云图输出、天气雷达图象、系统管理等功能。系统每隔1小时接收一次云图，并能对最新的48幅图进行动画显示，通过云图分析系统能对云图的高度、厚度、水汽进行分析并做出定量预报。

3.4　水情遥测系统
系统按1：5：15的规模设计，既15个超短波数据采集站、5个中继站（其中两个兼雨量站）、一个中心站构成。系统建立在NT4.0平台上，数据采用WQLServer6.5。系统具有雨水情信息自动采集、修改、存储和查询功能。其查询功能强大，不仅有数据的列表查询，还有以图形方式表现的水库水位、出入库流量的时间变化，加强了水库调度人员及管理人员对水情的宏观认识。

3.5　实时交互式洪水预报及调度系统
该项目由大连理工大学承建，系统建立在Windows98平台上，数据库采用SQLAnywhere。系统提供了降雨预报开始时间设置、实时数据提取、初始值计算、实时降雨预报等主要功能，将降雨量、入库流量、预报流量以图形的方式显示出来，并可根据经验调整预报参数，修正预报过程线，提供出合理的科学的预报方案。系统提供了自动按水库防洪调度的规划方案推求实时洪水的调度过程外，还提供了按任一时段泄常量或交互启闭泄流设备的任一组合推求的水库实时防洪调度方案。具有操作简明、图形结果直观、生成调度方案快速的特点，通过调度方案的评价，选用一种最优的调度方案实施。

3.6　数据库管理与维护系统
系统数据库设计是以《水库洪水调度系统设计与开发规则》为依据，参照水库实时工作情况，设计了历史水雨情库、实时水雨情库、工情库等三个数据库对数据进行管理与维护，提高了数据库的查询速度，增强了数据库的安全性。能提供多种年、月、日报表及特征统计值。
3.7　水调分中心站系统
该系统于2002年7月由南京南瑞公司承建，采用Windows2000操作系统下的局域网结构。通过接口转换器以数字微波方式与省电力中调室实现数据交换，同时也通过modem以拨号方式做为备份连接来确保系统的通信，省防办可直接在省中调的数据库中查询双牌站的水情信息。

4　系统应用及效益
运行一年表明所开发的系统具有运行稳定、功能齐全、操作简单、使用方便、预报精度优良、调度方案合理等特点，为2001年水库调度的显著成效奠定了基础。

4.1　6.13洪水的调度
受暖湿气流影响，水库流域6月以来连续降水，上旬流域平均降雨量达到92mm，6月11日至13日，受高空低槽中低切变影响，流域出现了降雨量分别为32mm、42mm、71mm的三次强降水过程，从而形成了水库自1994年以来的最大一场洪水。13日17时双牌县城超警戒水位1.2m，上游控制站还未出现洪峰，水库下游的县城及沿河部分村庄相继受淹，当地领导对沿河城镇、村庄的人员、财产是否转移的决策，要求我们提供准确的水情预报。我们利用水库洪水调度系统及时做出了沿河各地在17时水位基础上再加高0.5m的计划防洪的预报方案，14日1时出现的洪峰水位超警戒水位1.65m，与预报分析值相符。当地政府因采纳我们的预报意见而减少人口财产转移的损失近500万元，取得了显著的社会效益。2001年入库洪峰流量大于2000m3/s以上的洪水预报及调度见表。

洪峰流量大于2000m3/s以上的洪水预报及调度统计表（m3/s）

4.2　兴利优化调度
优化调度是指导我们水调工作的核心。2001年6月下旬，通过气象卫星云图系统对4号台风"尤特"进行了跟踪和预报，从6月25日开始，在历史上看来应是雨季结束而蓄水的时期，我们大胆增加出力，通过发电最大限度将水位从170m降到了162.5m，为后期7月5日开始的4号台风引发的洪水减少弃水2.5亿m3,多发电2200万度，增加直接经济效益近300万元。据近四年统计，水库调度系统的成功应用，增加直接经济效益近3000万元，社会效益近7000万元。

5　结语
双牌水库的水库调度系统建设与开发取得了成功，其应用也取得了重大经济效益。随着现代信息技术的发展及社会对水库调度的要求的提高，我们将不断完善水库调度系统的功能和内容，做到及时采集雨水情信息、及时准确做出预报和调度方案，最大限度减轻上下游洪涝灾害，提高水库的管理水平和经济效益。