全国水库防洪调度决策支持系统工程
农九师水库洪水预报调度决策支持系统的研究
Ｃｈ ｎ Ｄａ ｈ ｎ ， ｅ ａ ｙ ｎ ， ｈ ｎ ｉｉ Ｈｅ Ｙｏ ｇｅ ｇ ｅ ｃｕ Ｌ ｉ Ｘｉｏ ｕ Ｚ ａ ｇ Ｌ ｘｎ ， ｎ ｆ ｎ
（． ｔ ｏ ｓｒａ ｃ ｎ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇＣ ｌｇ ｆ ｉ ａ ｇＡ ｒ ｕ ｕａ Ｕ ｉｅｓｙ Ｕ ｕ ｑ ｉ ａｇ８ ０ ５ ； １ Ｗａ ｒ ｎｅｖｎ ｙａｄＣｖ ｇ ｅ ｎ ｏｅｅｏ ￣ｉ ｇｉ ｈ ｒｌ ｎｖｒｔ， ｒｍ ｉ ￣ｉ ３０ ２ ｅＣ ｉＥ ｎ ｉ ｌ Ｘ ｎ ｃ ｉ Ｘ ｎ
综合利用水库优化调度决策支持系统
组台 部件是 运行 结构 的关 键 ，以程序形式 实 现集成 模 型部件 的模型程 序和数 据部件 的数据 存取 。一般 用总控 程序来完 成 。运行 结构设 计主要包 括总控程 序设计 和模型程 序设计 。
１２ １ 总 控 程 序 设 计 ．．
宋松柏 ， 圈 匡 王 周 李 王效文 ， 双银 ， 峰 ， 毅 ，
７２ｏ ；２ 陕 西省 石头 河 水库 管理 局 ，陕 西 眉 县 １１０ ． ７２ｏ ） ２３０
（． １ 西北农 林 科 技大 学水 利与 建筑 工程 学 院 ，陕 西 扬 陵
摘 要 ： 以石 头 河 水库 为 例 ，应用 决 策 支 持 系 统 原 理 ， 阐述 了综 台 利 用 水 库 优 化 调 度 决 策 支 持 系
运行 结 构设计 和管理结 构设计 。运行结构设计 是 指应 用决策 支 持 系统原 理进 行 程 序结 构设计 ， 编制 相应 的计 算机程 序 ，程序运行 结果 即为水 库优 化调度决策值 。管理结 构设计 则是完 成模型 库 管理 和数据 库 管理 ，实 现决策支 持系统模 型共享 和数据共享 。
总控 程序 设计包 括人 机交 互设 计和模 型控 制运 行设 计 。人机 交互设计 主要采 用 窗 口、菜单 技术 ，实 现 系统运行情 况 ，中间计算结 果 ，模型运算 结果 的输 出 。模型 控制运 行设计按 照总 控
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
流程 控制模 型的运 行 石头 河水库优 化调度 决策 支持 系 统 分为 ｌ ０个子 系 统 。其 总控 流程 如 图
，系 统 软件 开发 环境 选择
为 ：Ｗｉ ｏｓ ８ ｉ ａ Ｆｘｒ ６０ ｎ ｗ 、Ｖｓ ｌ ￣ｐｏ ．。硬件开 发环境 为 ：ＩＭ Ｐ ｄ ９ ｕ Ｂ Ｃ系列 机及其兼 容 机 。石 头河 水库 优化 调度决 策支持 系统分 为 Ｄ Ｓ运行 结 构 、模 型 部 件和数 据 部 件三 部 分 。总 体 结 构设 计 分 为 Ｓ
浅谈辽宁省防汛指挥决策支持系统建设
者提供科学、准确 的辅助支持，对决策者做 出正
确的决策至关重要。当发生超标 准洪水时，正确 的决策可以在保证工程安全的前提下充分发挥 防 洪工程效益 ，尽可能减小洪灾损失 ，使对环境 的
不利影响达到的最小。
余年间，就发生洪水 ３ ０次，其 中特大洪水 ９ ， 次
局部性大洪水 ７ ，给社会经济发展和人民生命 次 财产造成 了重大损失 。为抗御洪水 、减少灾害损
失，全省人 民坚持 不懈地开展 了江河治理和防洪
工程建设 ，至今 已修建各级江河堤防 １７９ ８２ 公里， 大中小水库 ９６ ，各类排水 闸站 １１ 座 ，形成 ２座 ９０
２ 系统建设 目标
了较完善的防洪工程体系，有 效地提高 了全省 的
辽宁省防汛指挥决策支持系统应以系统工程、
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１００） １ ３ ０
（ 辽宁省水务局 ，辽宁 沈 阳市
【 摘 要】洪 害 辽 省 为 重 然 害 防 指 策 关系 计民 大 。 谩 代 防汛 挥决策 持系 水灾 是 宁 最 严 的自 灾 。 汛 挥决 是 国 生的 事 建 现 化的 指 支
统 。与现有工程措施和非工程措 施相 结合 ，可最大 限度的减少洪涝灾害。避免 出现重大人员伤亡，保 障社会经 济发展和社每安定。
务子系统、汛情监视子系统 、会 商子系统 、防汛
作的效率 、质量 、效益和水平有 明显提高。具体 抗旱管理子系统共九个子系统和综合数据库组成。
应达到 ：能及时、准确 、完整地完成各类防汛信
综合数据库又 由十二个数据库组成 ：实时水雨情 库、实时工情信息库、防洪工程数据库、社会经
息的收集、处理和存储 ；能快速灵活地以图、文、
【 关键词】防 指 决 持系 ； 构； 能 汛 挥； 策支 统 结 功
基于遗传算法的水库防洪调度决策支持系统
设 为背景 ，提 出基 于遗传算 法的 水库 防洪 调 度 决 策 支持 系统 ， 该 系统 具 有较 强的科 学
．
系统 结 构 图 见 图 １ 。 信息查询服务子系统提供雨、水、工 情输入 、处理与查询功能 。雨情信息查询
遗传 ，根据 “ 生存竞争”和 “ 优胜劣汰”的 原则 ， 借助复制、交换、突变等操作，使所 要解决的问题从初始解一步步逼近最优解。 Ｇ ｌｋ ｒ ｏｄ ｅｇ认为遗 传算法在以下几点上有别 于传统的优化算法：（） １ 遗传算法运算的是 解集的编码 ， 而不是解集本身；（） ２ 遗传算 法 的 搜 索 始于 解 的 一个 种 群 （ｏ ｕａｉｎ ， ｐ ｐ ｌｔ ） ｏ 而不是单个解；（ ） ３ 遗传算法使用 目标函数 的 信 息 ，而 不 使 用 导 数 和 其 它辅 助 知 识 ； （） ４ 遗传算法采用概率的 ， 而不是确定的状 态转移规则。 ２ １编码 与 解码 ． 遗传算法是针对解集的编码进行运算 的算法 ，所以该算法的第一步就 是对 未知 量进行编码 。本 系统采用二进制固定长 度 编 码 ，染 色 体 的 长 度 由未 知 量 的 数 量 解 决 。例如 ，大伙 房水库可 行调 度 方案 １ ６ 种 ，可 用 ４ 位 ＿ 进 制 字 符 串表 示 ： ＿ Ｉ
方 案 １ ：只满 足 工 业 供 水 ，泄 流
２５ ／Ｓ； ｍ
性 、 灵 活 性 和 实 用性 。 糖 。
采 用分 层查询方式 。可查询任一时段 内的 降 雨总 量 、 降雨 过 程 、云 图分 析 概 论 和 流 域 降雨 的空 间分 布 ，也 可 查 询 流 域 的 各 种 特征值 、流域暴雨天 气系统 ，典型洪水分 析等 。可查询任一时段的实时或历史水情 信息 ，并可进行实时水情信息与历史水情 信息对 比查询 ，同时可查询近期洪水的预 报信息及洪水的特征信息 。水库的 各种工 情信息 ，各种特征 曲线的显示以及正反向 数据查询 ，以及相应的各种 图文资料也可 在信 息查询 与服务子 系统 中获得 。 洪 水预 报子 系统 从 水 雨情 自动 遥 测 系
漳泽水库防汛决策支持系统建设综述
成的基础上 ， 根据 防汛决策支持工作的需要 ， 以系统 工程 、 信息工程 、 决策支持系统等开发技术为手段 ， 建 立 的一个 为 防汛 决 策工作 提供决 策 支持 的系统 。该系 统 主 要 包 括 信 息 服 务 、 水 预 报 、 险 分 析 、 情 评 洪 风 灾 估、 防洪抢 险、 调度预案 、 调度会商 、 调度指挥 等相关 内容 。系统提供快速 、 灵活 的以图文声像等方式进行 的气象 、 水雨情 、 工情 、 灾情等信息的查询。该系统通 过应用 研 究各类 专 业数 学模 型进 行 洪水 预报 、 道 洪 河 水演进 、 防洪体系联合调度的仿真计算 、 洪灾估算 、 旱 灾估 算 、 工程 安 全 风 险分 析 ， 时准 确 地做 出洪 水 预 及 报， 提高洪水预报的精度和预见性 ， 为实时制定和选 择 防洪调 度方 案提 供依 据 。
子 系统 四个部 分组成 。
２１ 信 息服 务子 系统 ．
要依据。 洪水预报的精度将直接影响到决策调度的合
理性。
河网水动力模型主要针对骨干河道 以及直接与
骨 干河 道 相连 的 中小型 水 库 和 区间子 流域 ， 为 城市 并 排 水河 网提供 扩 展可能 。 骨 干河 道 中的 涵 闸 和 串连 水 库 的 调 度 方 式在 方
该 子 系统 又 包 括 水 文气 象 预 报 系统 和汛 情 监 视
系统 两部分 。
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ｌ山 西 水 利
］ 虿 ｊ ５ 广
案库 中存 放 。 模 型 中主要 的数据 模块 有河 网定 义数 在 据 库 、 面 数 据 库 、 界 条 件 数 据 库 、 利 参 数 数 据 断 边 水 库、 成果库 、 测站 数 据库 和流域 数据 库 。 ２２２ 洪 水风 险分析 ．． 洪水 风 险分析 子 系统 主要 由基础 信 息 管理 、 水 洪 风 险计算 、 水风 险 图制作 、 水 风 险信 息查 询 、 灾 洪 洪 洪 经济损 失计 算与查 询 等功 能组 成 。主要根 据采 集 的实 时水 雨情 数据 对 险情进 行 预测 和分 析 ， 险情影 响的 对
基于MVC模式的水库施工期防洪度汛决策支持系统设计与开发
国家防汛抗旱指挥系统工程简介
国家防汛抗旱指挥系统工程简介国家防汛抗旱指挥系统工程建设的总目标是根据防汛抗旱工作的需求，建成一个以水雨工旱灾情信息采集系统和雷达测雨系统为基础、通信系统为保障、计算机网络系统为依托、决策支持系统为核心的国家防汛抗旱指挥系统。
要求该系统先进实用、高效可靠、达到国际先进水平，能为各级防汛抗旱部门及时地提供各类防汛抗旱信息，较准确地作出降雨、洪水和旱情的预测预报，为防洪抗旱调度决策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和科学依据。
系统建成后应达到下列主要目标：1、在水情信息采集方面，中央报汛站中的雨量和水位观测，全部采用数据自动采集、长期自记、固态存储、数字化自动传输技术，以提高观测精度和时效性。
中央报汛站的测洪能力提高到接近或达到相当于设站以来发生的最大洪水或略高于堤防防御标准的水平。
大江大河站在发生超标准洪水或意外事件的情况下，有应急测验措施。
对流量、泥沙等其它水文信息通过人工置数进行数字化自动传输。
2、在报汛方面，通过对中央报汛站报汛设施的更新改造和建设224个（一期125个）水情分中心，实现在半小时内收集齐3002个（一期1799个）中央报汛站的水雨情信息的目标。
3、建成分布合理，初具规模的工、旱、灾情信息采集网，初步实现工、旱、灾情信息采集的实时化和信息传输的网络化。
工情信息的采集和传输，通过927个重点防洪县、工程管理所的工情信息采集点、228个工情分中心的建设（一期选择部分重点省进行试点和示范区建设），对工程险情和突发事件要测得到，报得及时，处理快速，信息丰富直观，包括图形、图象、声音和分析结果等。
建立健全旱情测报网，旱情信息的采集和传输，要规范化，要能掌握面上的旱情，并通过旱情信息处理系统的建设能够对水文气象干旱、农业干旱等作出分析评价和趋势预测（一期进行旱情采集、传输、处理试点）。
要采用先进的通信和计算机技术进行灾前灾中的灾情监测和分析，以及灾后的灾情统计和评估。
4、通信方面，在水利部和原邮电部两部有关协议的指导下，根据防汛需要，首先考虑使用邮电公用网，充分发挥已有防汛通信网设施的功能，提高和加强防汛通信的保障程度。
防洪调度优化措施方案
防洪调度优化措施方案引言防洪调度是指根据降雨量、河道水位和水库蓄水量等信息，通过合理的水文调度安排，使洪水在对人民生命财产造成严重损失之前得到有效的控制和利用。
在防洪调度中，我们需要考虑多种因素，并采取相应的措施来优化调度方案，以最大程度地保障人民的生命安全和财产安全。
优化措施1. 建立完善的水文监测网络建立完善的水文监测网络是防洪调度的基础。
通过建立足够密集的监测站点，能够及时准确地获取各地的降雨量、河道水位和水库蓄水量等信息，为调度决策提供可靠的数据支持。
此外，还应配备先进的传感器和数据采集设备，确保数据的准确性和及时性。
2. 完善洪水预警体系洪水预警是防洪调度的重要环节。
通过建立全面、快速、准确的洪水预警体系，能够及时向相关部门和民众发布警报，提前做好防洪准备工作。
预警体系应结合水文监测网络和先进的信息技术，实现对洪水形势的实时监测和分析，并能够预测洪水发展趋势，为调度决策提供科学依据。
3. 优化水库蓄水调度策略水库是防洪调度的重要手段之一。
通过优化水库蓄水调度策略，可以最大限度地提高水库的洪水调节能力。
在正常水情下，应尽量保持合理的蓄水位，以满足城市供水和农业灌溉的需要；而在大雨洪水来临之前，应提前降低水库蓄水位，为接收洪水提供足够的容量。
此外，还可以考虑采取分层蓄水、弹性调度等策略，进一步提高水库的调度效能。
4. 加强河道疏浚和治理河道的疏浚和治理对于防洪调度同样至关重要。
通过定期清淤、拓宽河道等措施，可以增加河道的输水能力，减少洪水的泄洪压力。
此外，还可以采取种植堤坝和河道两岸的湿地生态系统等自然工程手段，提高河道的自身调节能力。
5. 强化调度决策支持系统调度决策支持系统是指利用先进的信息技术手段，对水文数据进行实时分析和模拟，为调度决策提供科学指导。
通过模拟不同调度方案的洪水演变过程和影响后果，可以评估各种方案的可行性和效果。
此外，还可以借助人工智能和大数据分析等技术手段，提高调度决策的智能化和精确性。
水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心工作简报2010 年第三期(总第 16 期)
水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心工作简报2010年第三期（总第16期）2010年 07月30日目录：1、南京河海科技有限公司召开第二届第一次股东会、董事会、监事会2、中心参加三峡集团公司科学技术发展中长期规划修编专家咨询会3、衡阳平湖底泥清淤处理及生态修复工程全线开工4、中心专家参加日本主办中日污泥技术研讨会5、中心与吉林省水利水电勘测设计研究院商谈合作事宜6、中心网站建设进一步完善7、技术产品简介——实时洪水预报调度软件系统南京河海科技有限公司召开第二届第一次股东会、董事会、监事会2010年7月11日上午，国家工程研究中心运营实体—南京河海科技有限公司第二届第一次股东会、董事会、监事会在河海大学闻天馆顺利召开。
会议第一项议程对新一届董事会、监事会进行了换届选举：依据公司股东方的董事推荐名单，新一届公司董事会成员为：徐卫亚、邓玉敏、李靖、孙志禹、任旭华、李冠华、陈星莺。
董事会选举产生了新一届公司董事长和副董事长，董事长由徐卫亚担任、副董事长由邓玉敏担任。
董事会聘任戴萍为公司董事会秘书。
依据股东方的监事推荐名单和公司推荐的监事名单，新一届公司监事会成员为：徐晓玲、韩绪军、张志刚。
监事会选举产生了监事会召集人，由徐晓玲担任。
会议第二项议程由新任董事长徐卫亚先生主持。
与会人员听取了《2009年度工作报告》等13项议案材料的汇报，并就相关议案进行了充分讨论并形成了决议。
其中：股东会对《第二届董事会、监事会成员组成方案》等9项议案形成了决议；董事会对《2010年度公司经营目标与运营计划》等7项议案形成了决议；监事会对《2009年度财务决算与审计报告》等4项议案形成了决议。
本次股东会、董事会、监事会对南京河海科技有限公司成立以来的经营成绩进行了充分肯定，对公司今后的发展提出了建设性的意见和建议，就公司2010年度经营目标及财务指标等作出了决议，对公司年度各项工作的开展起到了引导推进作用。
中心参加三峡集团公司科学技术发展中长期规划修编专家咨询会2010年6月5日，中国长江三峡集团公司和长江设计院在武汉联合组织召开了“中国三峡集团公司科学技术发展中长期规划”及“中国长江勘测规划设计研究院十二五科学技术发展规划要点暨重点研究项目”专家咨询会。
河海大学获国家级奖成果获奖成果名获奖等级奖励类型校内单位
二等
科技进步奖
其他
1992-12-1
广东核电站港口和取排水口布置方案的研究
一等
科技进步奖
水电学院
海运及海洋工程系
1992-12-1
高坝坝基岩体稳定性评价及可利用岩体质量的研究
一等
科技进步奖
水电学院
1992-12-1
中国海岸带的海涂资源综合调查研究
一等
科技进步奖
全国水库防洪调度决策支持系统工程
二等
科技进步奖
水环学院
2003-12-1
防汛抗旱水文气象综合业务系统
二等
科技进步奖
水环学院
2002-12-1
全国水情信息及洪水预报预测业务系统
二等
科技进步奖
水环学院
2001-12-1
中国水旱灾害研究
二等
科技进步奖
水环学院
2001-12-1
水锤基本理论及其工程应用研究
二等
无等级
科技进步奖
水环学院
1978-12-1
水坠法筑坝及水流充填技术
无等级
科技进步奖
-12-1
拱坝应力计算分析法的改进
无等级
科技进步奖
土木学院
1978-12-1
月芽形内加强肋岔管及无梁岔管
无等级
科技进步奖
水道及港口工程系
1978-12-1
水轮机组暂态速率上升和过渡过程的研究
无等级
科技进步奖
水电学院
科技进步奖
水电学院
2000-10-1
高土石坝动力分析及抗震工程措施研究
三等
科技进步奖
土木学院
1999-12-1
水库洪水预报-调度-演进一体化模型研究及应用
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。
水库管理中的信息技术应用
水库管理中的信息技术应用水库作为水资源管理和调控的重要基础设施，在防洪、灌溉、供水、发电等方面发挥着至关重要的作用。
随着信息技术的不断发展和广泛应用，水库管理也迎来了新的机遇和挑战。
本文将探讨信息技术在水库管理中的应用，包括其带来的优势、具体的应用领域以及面临的问题和未来的发展趋势。
一、信息技术在水库管理中的优势1、提高数据采集和监测的准确性与及时性传统的水库数据采集主要依靠人工观测和记录，不仅效率低下，而且容易受到人为因素和环境条件的影响，导致数据的准确性和及时性难以保证。
信息技术的应用，如传感器、遥测终端等设备，可以实现对水库水位、雨量、流量、水质等参数的实时自动采集和传输，大大提高了数据的准确性和及时性，为水库的科学管理提供了可靠的依据。
2、增强决策支持的科学性基于信息技术采集到的大量准确数据，结合数据分析和模型预测技术，可以为水库的调度运行、防洪决策、水资源优化配置等提供科学的决策支持。
例如，通过建立水库洪水预报模型，可以提前预测洪水的发生和发展，为制定合理的防洪预案和调度方案提供依据，从而有效减少洪水灾害的损失。
3、提升管理效率和信息化水平信息技术的应用可以实现水库管理的信息化和自动化，减少人工干预，提高管理效率。
例如，通过建立水库管理信息系统，可以实现对水库工程设施、设备、人员等信息的集中管理和共享，方便管理人员进行查询、统计和分析，提高管理工作的效率和质量。
4、加强安全监控和预警能力利用视频监控、远程控制等技术，可以对水库大坝、溢洪道等重要部位进行实时监控，及时发现安全隐患，并通过预警系统及时发出警报，采取相应的措施，确保水库的安全运行。
二、信息技术在水库管理中的具体应用1、自动化监测系统自动化监测系统是信息技术在水库管理中应用的基础。
通过在水库周边布置各类传感器，如水位传感器、雨量传感器、流量传感器、水质传感器等，实时采集水库的相关数据，并通过通信网络将数据传输至监控中心。
监控中心的计算机系统对数据进行处理、分析和存储，生成各类报表和曲线，为水库管理提供决策依据。
水库实时防洪调度技术
水库调度模型
总结词
水库调度模型是实现水库实时防洪调度的核心，它能够根据 实时的水文数据和水库的运行状态，制定最优的调度方案。
详细描述
水库调度模型包括洪水调度模型、发电调度模型、生态调度 模型等，这些模型能够根据不同的目标和约束条件，进行多 目标优化和决策分析，从而制定出最优的水库调度方案。
洪水模拟与预测
实时防洪调度技术还可以促进水库管理现代化和信息化，提高水库的综合效益，为 保障人民生命财产安全和经济社会的可持续发展做出贡献。
02
水库实时防洪调度技术概述
防洪调度基本概念
防洪调度是指在洪水发生时，根 据洪水预报和防洪工程的能力， 制定和实施洪水控制方案的过程。
防洪调度的目的是在保障人民生 命财产安全的前提下，合理有效 地利用防洪工程，减轻洪水灾害
水库实时防洪调度技术
• 引言 • 水库实时防洪调度技术概述 • 水库实时防洪调度系统设计
• 水库实时防洪调度关键技术 • 实时防洪调度系统应用案例 • 总结与展望
01
引言
背景介绍
洪涝灾害是全球范围内普遍存在 的自然灾害，对人类生命财产安
全和生态环境造成严重威胁。
水库作为防洪减灾的重要工程措 施，其防洪调度技术对于减轻洪
预测性
实时防洪调度需要利用洪水预 报信息，预测洪水的发展趋势 ，为调度方案的制定提供依据 。
风险性
实时防洪调度需要在有限的信 息和资源条件下做出决策，具
有一定的风险性。
实时防洪调度的应用场景
01
大江大河的流域防洪
在大江大河的流域防洪中，实时防洪调度技术可以根据流域的水文气象
信息，协调流域内的水库、堤防等防洪工程，制定最优的防洪调度方案。
数据分析
防洪度汛智能指挥决策系统框架研究
防洪度汛智能指挥决策系统框架研究张垚钦州市水利局DOI:10.32629/hwr.v3i8.2329[摘 要] 从防洪度汛指挥决策的流程出发,分析了传统防汛抗洪指挥决策系统的不足,提出了一种防汛抗洪智能决策系统,详细阐述系统框架结构和功能,指出了智能系统构建过程中的关键问题。
该智能系统能在实时信息监测系统基础上,预报下一阶段水文气象、洪水等有关信息,帮助决策者进行风险识别,优化出最佳防洪调度方案供决策者选择。
[关键词] 防洪度汛；智能系统；决策；系统框架引言洪涝灾害是世界范围内最为严重的自然灾害之一。
由于特有的自然、地理条件,我国是一个洪涝灾害多发的国家,每年由此造成的损失难以估量,因此防汛工作事关民生,备受关注[1]。
国家防汛抗旱指挥系统一期工程投入运行后,取得了显著的社会和经济效益。
目前的雨情、水情的收集实现了自动化和信息化,大大提高了对雨情、水情、工情、灾情的实时掌握能力,但对于汛情、险情的判断还建立在对现有信息的人工分析基础之上。
这种决策方式不仅依靠个人经验还具有一定的滞后性,特别是对于局部特大暴雨引发的洪涝灾害,人工决策的滞后性将严重制约抗洪救灾的时效性。
建立一个功能实用、高效科学的防汛决策支持系统,,为防汛工作提供管理和会商的平台,是防汛信息化建设的工作重点[2]。
防洪调度决策支持系统从自动化和信息化过渡到智能化是当前的发展趋势。
全球定位系统、遥感技术、地理信息系统、智能卫星图像监测系统、计算机辅助技术等在防汛工作中的应用,大大推进了智能化进程[3-5]。
国内人工智能在防汛方面的应用起源于80年代末期,特别是国家在“八五” 期间安排的“八五”重点科技攻关项目,出现了一批比较成功的成果[6]。
马军建[7]提出了基于B/S模式的水电厂智能防汛决策支持系统的解决方案；江浩等[8]基于SOA的系统框架和WebGIS设计开发了水电厂智能防汛决策支持系统,并已成功应用于吉林省松江河智能水电厂；刘胜[9]基于空间信息处理技术,提出一种水库防洪度汛智能决策系统。
水库防洪调度规则的参数优化研究
水利资源与建设区域治理如何依据现阶段防洪体系，制定最有效益的调度方案是目前改善弥补流域防洪体系最有解决办法，水库的实际调度规则是根据未建堤状态的历史资料进行分析计算得来的，由于流域水文的改变，需要重新对工程环境洪水传播规律进行研究，为堤防影响下水库调度方式的改进提供数据支撑。
一、现阶段流域防洪调度研究现状防洪调度是指运用防洪工程或非防洪设施，依据流域防洪规划实时安排洪水蓄泄过程，用来保证下游免受洪水灾害，同时还要适当兼顾其它综合利用要求，如非汛期发电和供水等。
随着人们在水文领域研究的不断深入，调度方法也得到了从运用数学统计法计算得出的一种半经验性常规调度，更新改进到引进算法技术来支持最优调度决策的优化调度。
常规调度一般以调度图和调度函数两种形式呈现。
调度图是由防洪调度线决定的二维图形，调度函数则是以文字或数学函数形式决定的规则，通常以水位或流量作为判断指标来决定水库泄流过程。
两种形式的常规调度规则均是根据长系列历史资料通过统计归纳的方法形成，理论简单且操作性强。
又随着计算机技术的进步及智能算法的发展，基于运筹学理论和水库调度理论的优化调度孕育而生，将水库调度问题进行数学形式的抽象化，利用系统工程理论和计算机技术，寻求满足调度过程基本原则的水库最优运行方式。
二、水库防洪调度模型设计防洪预报优化调度模型是以预见期内的预报来水过程为基础，利用高效的优化算法优化调度规则参数，为水库蓄泄洪水提供决策依据。
模型的目标函数主要包括两类：一类是针对上游库区，以各库所需占用的最大防洪库容之和最小，或水库最高调洪水位最低和汛末水位最接近汛限水位为目标函数，可减少水库超蓄引发的垮坝风险和上游库区淹没风险，同时利于对后续洪水的调控；另一类是保障下游防洪安全，目标函数为最大下泄流量最小、分洪量最小、洪灾损失最小。
模型的求解方法中，将水库调度中的决策变量进行了二进制转化，加以基本约束和目标函数，运用遗传算法GA对模型进行有效求解。
大型水库洪水决策支持系统的设计
农 业 与 技 术
Ａ ｃ ｌ ｒ＆Ｔｅｈ ｏｏ ｙ ｕｔ ｅ ｕ ｃ ｎ ｌｇ
Ⅵ ． ６ Ｎｏ ５ ２ ． Ｏｃ ． ２ ６ ｔ ）
大 型 水 库 洪 水决 策 支 持 系统 的设 计
准 ，如 Ａ Ｃ Ｉ Ｆ Ｒ ／Ｎ Ｏ输 出 格 式 、Ｉｔｇａｈ的 ＳＦ格 ｎｅ ｒｐ ｒ Ｉ
信息数据库包含防汛决策中需要迅速查找 的常用 应急信息 ，如行政区域指挥联系电话 、灾区人员 、 物质财产分布情况 、自 救设施和危险物资分布等。 数据库管理子系统 负责对 上述各数据库的管理 、 存贮和维护 ，应具 有以下功能 ：①提供基本 的数 据对象 以完成数据 的定义 和操 作。如 数据定义、 存贮 、检索、修改 、删除和插入以及显示 、打印 等。②提供有关数 据的安全性检查等措施。③建 立数据字典。④建 立数据交互机制 ，以实现系统 内部信息 的交互。 ３３ 模 型库及 其管理 子 系统模 型 库 中 有 洪 水预 ．
中图分 类号 ：Ｔ ６ ７ Ｖ ９ 文 献标识 码 ：Ｃ
术与数据存取和检索功能相结合 起来 。具有较强
１ 引言
对于大型水库而言 ，洪水灾害是一种突发性 自然灾害。据报道 ， 在全球 ｌ 种灾害中 ，洪水灾 ５
害所造 成 的经 济 损 失 属首 位 。而 在 我 国 ，洪 水 灾
的适应性和灵活性。但是它不能直观 、精确而灵 活地描述组织对象的位置布置 、空 间分布等地理 信息，也不能描述组织对象所 处的 自然环境和社
害 估的特 点，开发井研制基 于 ＧＳ 评 Ｉ 的洪水 灾害评估智能决策支持 系统 ，是 实现 洪水灾害模拟 、分析 、预测 、评价 和决策的 崭新
途径。
【 关键词】洪 决 支 统； 理 系 ｃ ） 人 智 决 支 统 （ Ｓ 水 策 持系 地 信息 统（Ｔ ； 工 能 策 持系 １Ｓ ｓ Ｄ）
清河水库洪水决策支持系统设计
术作 为地球 系统 科学 中的一个重要支柱 ，由于其
丰 富 的 数 据分 析 功 能 ，尤 其 是 地 理 数 据 的 空 间分 析 功 能 ， 洪 水 灾 害 的研 究 中得 到 了 应 用 。 在 由于 洪 水 灾 害 系统 的 复 杂 性 ，使 得 洪 水 灾 害 问题 的 决 策
具 有许 多不 确定 性 。这 种 不确 定性 应分 为 随机 性、 模糊 性和未确 知性 。针对 洪水灾害评估 的特 点， 引入 Ｉ Ｓ的概 念和模 式， ＤＳ 结合 Ｇ Ｓ 术， Ｉ技 开发 并 研 制基于 Ｇ Ｓ的洪 水灾 害评 估 智能 决策 支持 Ｉ
（． 宁 省清 河 水库 管理 局 ， 宁 铁 岭 １２０ ；． 阳 市 水利 局 ， 宁 沈 阳 １００） １辽 辽 １００ ２沈 辽 １００
［ 中图分类号 ］ Ｖ６７ Ｔ ９
［ 文献标识码 ］ Ｂ
清河水 库控 制流 域面积 ２ ３６ｋ ２ ７ ｍ 。总库容
９７ ．１亿 ｍ，主 体 工 程 按 千 年 一 遇 洪 水 设 计 。 年 ， 万 ＿ 遇 洪 水 校 核 ， 水 库 调 洪 错 峰 ， 使 清 河 全 区 经 可 ５ ０年 一 遇 洪水 、 辽 干 全 区 ２ ０年 一遇 洪 水 基 本 免 灾 。 并 确 保 长 大 线 清 河 铁 路 桥 百 年 洪 水 正 常 通
［ ］倪晓伦 ， ９ 黄相军 ， 王永刚 ． 基水利 枢纽 导流 明渠设 尼尔
［］张云生＿、 ４ ，湾水电 Ｊ 站施工导流设计啪． 水力发电， ９，１． １ ７（） ９
［ ］朱 国伟 ， ５ 阎修 家 ， 宏力． 黄 飞来峡水 利枢 纽施 工导流设 计 中几 个主要 技术 问题 ［］人 民珠 江 ，９９ （ ） Ｊ． １９ ， ４ ． ［ ］施 工导 （ ） 与度 汛 工程 ． ６ 截 流 水利 水 电工程 施 工手册 ［］２０ ． Ｊ． ２ ０ ［ ］李天骄 ， ７ 陈洪蛟 ． 黄河沙坡头 水利枢 纽施 工导流设计 ，
略谈水利决策支持系统
略谈水利决策支持系统一、前言作为水利工程中的一项重要工作，水利决策支持系统SLDSS的实现占据着重要地位。
该项课题的研究，将会更好地提升其实现的实践水平，从而有效优化水利决策支持系统在实际应用中的整体效果。
二、决策支持系统的概况决策支持系统（decisionsupportsystem，简称dss）是辅助决策者通过数据、模型和知识，以人机交互方式进行半结构化或非结构化决策的计算机应用系统。
它是管理信息系统（mis）向更高一级发展而产生的先进信息管理系统。
它为决策者提供分析问题、建立模型、模拟决策过程和方案的环境，调用各种信息资源和分析工具，帮助决策者提高决策水平和质量。
从决策进程分析可以分为4个环节。
一是问题出现。
及时发现问题并促使决策目标的的形成，主要包含：决策模型的建立、方案拟定及效果度量地确定，这些都是决策活动开始的前提。
二是选用概率定量对各个方案结果出现的可能性进行详细地分析、描述。
三是决策人员定量评价各种结果，通常选用效用值进行定量表示。
效用值的确定，要求相关决策人员按照自身能力、经验及环境等方面，定量估计各种结果的价值。
四是对每方面的数据信息进行综合分析，确定最终方案。
特殊情况下，必须分析方案的灵敏度，并对原有数据发生变化时对最优解的影响进行研究，确定影响方案较大的参量范围。
常常不能一次完成决策，必须经过多次进行最终确定。
此时为完成决策必须借助于计算机决策支持系统，也就是通过计算机技术进行目标的确定、方案的拟定及评价分析。
这个过程中，应选用人机交互措施，由决策人员进行各种不同方案参量的提供，同时进行方案选择。
三、水利决策支持系统的系统结构决策支持系统的构造方式可以分为二种形式：一种是，单一数据库+方法库+模型库+简单界面，的演绎型决策支持系统；另一种是数据仓库出现后的，多数据库+数据仓库+OLAP+数据挖掘+结果展示，的分析型决策支持系统，目前主要使用的是后者。
但是仅有分析型的决策支持系统的结构无法满足本系统所针对的水利系统的领域背景，因此本文将其加以改进而提出一种水利决策支持系统SLDSS。
金水工程
保障环境建设
保障环境是水利信息化综合体系的有机组成部分，是 金水工程得以顺利进行的基本支撑。 保障环境的建设 需适度超前。
规划近期：制定和执行相应的政策法规、技术标准， 做好保障环境自身的建设。
规划中期：主要采取相应的行政和技术手段，预防和 解决水利信息化过程中存在的矛盾和问题。
规划远期：通过政策、标准、规范、措施等要素的不 断完善，形成完整的金水工程保障环境。
开发原则
决策支持系统(中央系统)
与现行的防洪决策流程、管理运行机制相适应； 关键是支持，非代替决策或进行决策 (提供信息、计算分析、模拟评估的手段、决策支持的环境) 人机交互 着眼于提高决策能力和水平，追求决策效益，与 一般的管理信息系统(MIS)不同； 防洪决策是群体决策，会商为主要方式和关键环节。
2、计算机网络与信息传输 3、数据库：水文数据库、各专业数
据库。 4、ห้องสมุดไป่ตู้息处理
存在的主要问题
信息资源不足 信息共享困难 应用基础薄弱
1、信息资源不足
时效较差、种类不全、内容不丰富、基 准不一、时空搭配不合理。
众多急需的相关基础信息资源建设还极 不完善，服务于多层次业务需求的各专 业数据库的建设尚未全面启动。
第二章 规划的原则与范围
规划的原则 规划的范围
规划原则
近期以重点建设信息基础设施、解决信息资源不足与 共享困难问题为突破口，中期以增强信息深加工能力 、提供高水平专业应用服务为主攻方向，远期以全方 位实现水利信息化为发展目标。金水工程规划遵循的 五大原则：
1、应用先导 2、整体性与阶段性 3、开放性与标准化 4、安全优先 5、适度前瞻性
地区网
园区网
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授奖等级 ：二等奖
简 介：本项目属于水利工程管理学科，项目开发建设与研究内容涉及水利、水文、气象、通讯、社会经济、管理及计算机应用等多学科交叉综合应用。全国水库防洪调度决策支持系统以水库决策支持分中心为信息单元，国家防总、流域及省地市防汛指挥部门的决策支持系统为决策中心，组成全国重点大中型水库（群）分布式防洪调度决策支持系统工程。系统主要研究内容包括： （一）全国水库防洪调度决策支持系统工程总体设计 编制了具有行业规范性质的《全国水库防洪调度决策支持系统工程总体设计报告》。根据需求设计了系统的功能、组成及其逻辑结构，规定了水库和上下级通讯组网的技术要求，详细提出了信息采集与传输、水库洪水预报与调度、信息服务及数据库管理等各个高级应用功能要求。 （二）155个水库防洪调度决策支持分中心开发建设 制订了《水库洪水调度系统设计与开发规则》；在《规则》指导下，开发建设了以水雨情信息遥测等为手段，计算机局域网和数据库为纽带，水库信息采集与处理、洪水预报与调度、信息服务、信息远程交互及水库调度业务管理为最终目标的防洪调度决策支持系统；攻克了多系统集成、多目标决策、水库洪水资源安全利用、实时洪水预报等一系列关键技术；开发了相应的水库决策分中心标准化应用软件。 （三）国家防总等防汛指挥部门水库防洪调度决策支持中心开发建设 研究多种通讯方式，实现实时采集或接收各分中心的水雨情信息、洪水预报调度信息；开发建设调度会商系统，以满足各级防汛指挥部门实时调度决策需要。 本项目的显著特点：（1）先进性和实用性的统一。实行全国范围内的强强联合以攻克技术难题，科技含量高；各级防办和水库调度人员的参与，保证实用性。（2）实现了设计开发的规范化和标准化，成果适用于全国各种类型的大中型水库和流域。（3）研究成果多，在水库防洪管理中发挥的效益巨大。（4）对水利行业的指导性强。 研究成果在全国28个省（自治区、直辖市）的155个分中心得到应用推广，近5年取得直接经济效益1.21亿元，防洪效益12.73亿元，增加洪水资源利用13.2亿立方米。
全国水库防洪调度决策支持系统工程
项目编号 ：2003-J-222-2-03 *奖种： 国家科学技术进步奖
项目名称 ：全国水库防洪调度决策支持系统工程
主要完成人 ：邱瑞田、王本德、郭生练、包为民、万海斌、周惠成、钟平安、田以堂、陈森林、李兴学
主要完成单位：国家防汛抗旱总指挥部办公室、大连理工大学、河海大学、武汉大学、水利部南京水利水文自动化研究所、北京市水利自动化研究所、北京海淀燕禹通信遥测联合新技术开发部