基于InfoWorksRS的数字流域模型研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ＸＵＥ Ｚｅ－ Ｈｕｉ， ＳＵＮ Ｂａｏ－ ｓｈｕ， ＸＵ Ｚｈｅｎｇ－ ｍｉｎ
（ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｔｏ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｈａｒｍ ｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｓ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｏｃｉａｌｄａｉｌｙ ｍａｔｔｅｒ ｏｆ ｃｏｎｃｅｒｎ． Ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｂａｓｉｎ ｕｎｃｅａｓｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｓｕｍ－ ｍａｔｅｓ， ｒｉｖｅｒｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＩｎｆｏＷｏｒｋｓ ＲＳ ｍａｙ ｃａｒｒｙ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒｅｃａｓｔ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｂａｓｉｎ， ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄｓ ｉｎ ａｄｖａｎｃｅ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ， ｃａｐａｃｉｔｙ ｃｈａｎｇｅ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｏ ｂｅ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔ－ ａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ， ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｆｏｒｅｃａｓｔ， ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｃｏｍｂａｔｓ ｄｒｏｕｇｈｔ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｄｉｓｐａｔｃｈ ａｎｄ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｂａｓｉｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ； ｒｉｖｅｒｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ； ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ； ｄｙｎａｍｉｃ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ
流域的降水量及流量变化， 管理部门可据此进行水情控制， 洪水预警预报， 防洪抗旱指挥， 以及水资源的优化调度和分配等。
关键词： 流域管理； 河流模拟； 数字模型； 动态演示
中图分类号： ＴＰ３９１．９
文献标识码： Ａ
文章编号： １６７２－ ９９００（２００７）０５－ ００１３－ ０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｄｉｇｉｔａｌ ｃａｔｃｈｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩｎｆｏＷｏｒ ｋｓ ＲＳ
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
和经验公式法。 （ ２） 在正确选择和计算 ＫＳ 之后， 计算过程中 ＫＳ 取常数
和非常数对温升场计算结果影响不大， 两者温升值包络线 形 状 、大 小 基 本 一 致 。
（ ３） 温 升 数 值 模 拟 中 纵 、横 向 弥 散 系 数 Ｅｘ＝!ｘｈｕ＊、Ｅｙ＝ !ｘｈｕ＊ 为不灵敏的参数， 水面综合散热系数 ＫＳ 的灵敏度系 数 为 ０．２， 在 正 确 选 择 和 计 算 ＫＳ 之 后 ， 其 对 计 算 结 果 的 影 响程度较小， ＫＳ 亦为不灵敏的参数。
（ ３） 利用独特的逻辑控制系统模拟复杂的工程操作规 则，可模拟复杂水工结构， 包括堰、水闸、桥、泵和管路；
收等提供现代化的工具。
（ ４） 可采用恒定流或非恒定急变流模拟复杂的河网和
１．３ 国内外的成功经验
滞洪区。
美国在流域管理方面代表着当今国际发展的方向， 其 ２．３ 模拟结果
河流（ 流域） 管理已从流域和区域范围发展到整个国家， 全
２００７ 年第 ５ 期
重要物质基础。水利信息化是国家以信息化改造和提升传 成果主要包括在地理背景下的动态演示、纵断面、横断面视
统产业思路在水利行业的具体体现， 是带 动 水 利 现 代化 的 图， 以及利用图、表的成果分析报告等。
重要措施之一。水利信息化的核心是为实现水利现代化、
集成的关于河网、滞洪区水流模 拟 的软 件解 决 方 案具
［ Ｊ］ ．水科学进展， ２０００， （ １） ：２１～２４． ［ １１］ 束 龙 仓 ， 朱 元 甡．地 下 水 资 源 评 价 结 果 中 的 不 确 定 性 因 素 分 析
［ Ｊ］ ．水文地质工程地质， ２０００， （ ６） ：６～８．
·１４·
薛泽辉， 孙保沭， 许拯民水： 基科于学Ｉ与ｎｆｏ工Ｗ程ｏｒｋ技ｓ 术ＲＳ 的数字流域模型研究
２００７ 年第 ５ 期
水科学与工程技术
·１３·
基于 ＩｎｆｏＷｏｒｋｓ ＲＳ 的数字流域模型研究
薛泽辉， 孙保沭， 许拯民
（ 华北水利水电学院， 郑州 ４５００１１）
摘 要： 如何切实有效地减少洪水危害是全社会日益关注的问题。随着我国水信 息技术， 特别是遥感技术、地理信息系统和全球定
位系统技术等的发展， 以及数字流域的不断建设完善， 河流模拟软件 ＩｎｆｏＷｏｒｋｓ ＲＳ 可以对整个流域进行洪水模拟预 测， 预先了解该
程， 是黄河治理开发和管理的基础和现代化的重要标志，
（ １） 任何已模拟事件的洪水图快速逐时演示， 包括全
Βιβλιοθήκη Baidu
并荣获 ２００６ 年度“中国信息化建设项目成就奖”。“数字黄 动态回放演示或显示洪水的最大蔓延范围；
河”工程的建成和逐步完善， 实现了信息处 理 的 自 动 化， 增
（ ２） 水深等值线；
强 了 在 防 洪 减 灾 、水 资 源 保 护 、水 利 工 程 建 设 等 方 面 快 速
（ ３） 横断面显示；
和防洪自动报警系统； 数据采集方面则大量采用遥感遥测
（ ４） 河网计算点的时间系列图表表现；
及 微 波 等 技 术 ； 洪 水 预 报 、调 度 方 面 广 泛 采 用 计 算 机 模 拟
（ ５） 数据和结果三维浏览， 所有结果的全动态演示；
技术， 提高了整个水资源系统的综合利用水平， 大大提高
案 、进 行 工 程 量 分 析 等 。
１ 流域数字化模型的发展趋势
１．１ 水利信息化的要求 水是基础性的自然资源和战略性的经济资源， 水利是
国民经济的重要基础设施， 是实现社会经济可持续发展的
〔收 稿 日 期 〕２００７ —０７ —０６ 〔作者简介〕薛泽辉（ １９８１－ ） ， 男（ 汉族） ， 河南陕县人， 硕士研究生， 主要从事水文建模方向研究， （ Ｔｅｌ） １３７８３５８０８０５。
和分配， 确保全流域堤坝与水库的安全运行和水生态环境 的 保 护 ； 为 全 流 域 经 济 开 发 的 总 体 规 划 、运 行 和 管 理 及 水
（ ２） 利 用 对 很 多 流 态 稳 定 的 Ｐｒｅｉｓｓｍａｎ 四 点 格 式 求 解 Ｓｔ－ Ｖｅｎａｎｔ 方程；
土 资 源 的 合 理 开 发 、优 化 配 置 和 有 效 利 用 ， 缓 解 水 资 源 的 供求矛盾， 做好水资源和水生态环境的保护， 确保旱涝保
流域数字防洪模型的建立是基于英国著名的 Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ 公 司 开 发 的 河 网 及 明 渠 等 的 水 动 力 学 模 型 计 算软件 ＩｎｆｏＷｏｒｋｓ ＲＳ， 以流域地形地貌信息系统与水文水 情 监 测 、预 报 分 析 系 统 为 基 础 ， 建 立 起 流 域 洪 水 演 进 数 字 仿真系统， 并根据雨情和泄洪调峰方案， 对不同状况的来 水 进 行 水 情 分 析 、灾 情 预 测 ， 或 是 依 据 其 结 果 制 作 防 洪 预
（ ４） 输入并可视化 ＴＩＮ 或格网地面模型； （ ５） 从 ＴＩＮ 或格网地面模型中提取断面数据和模型滞 洪单元数据； （ ６） 河 流 、堤 坝 和 滞 洪 区 的 图 形 描 述 、扩 展 和 修 改 工
通过数字流域建设， 可以提供全流域统一的综合信息 平台， 实现流域各类信息的可视化查询， 将整个流域在计
具。 ２．２ 高级仿真引擎
算 机 上 虚 拟 再 现 ， 同 时 依 托 “数 字 流 域 ”仿 真 系 统 ， 对 全 流 域的水资源进行动态分析和预测； 对洪水进行预警和预
使用 ＩＳＩＳ 仿真引擎， 该引擎以其很强的适应性著称。 （ １） 在一个仿真环境中考虑了降雨、产汇流、稳态和完全
报， 综合指挥全流域的防洪抗旱； 对水资源进行优化调度 水动力模式， 包括长系列和独立事件的降雨径流仿真模拟；
２．１ 建模工具 （ １） ＧＩＳ 环境下的图表建模； （ ２） 导入现有的 ＩＳＩＳ 模型或其他模型； （ ３） 利用 建 立 的 ＤＥＭ 输 入 集 水 面 积 和 多 边 形 滞 洪 区
特征值；
地理信息系统（ ＧＩＳ） 是水信息学的重要技术研究平台 之一。ＧＩＳ 技术在流域水资源相关空间数据的获取、管理、 分 析 、模 拟 和 显 示 等 方 面 起 到 了 不 可 替 代 的 作 用 ， 成 为 水 信息研究领域重要的技术平台。
全面建设小康社会提供支撑。
体如下：
１．２ 支持技术满足需求 随 着 空 间 技 术 、遥 感 技 术 、信 息 技 术 和 通 讯 技 术 的 发
展和数字化地球理论的不断完善， 作为“数 字 地 球”技 术基 础的“３Ｓ”（ ＲＳ， ＧＩＳ， ＧＰＳ） 技 术 在 水 利 行 业 的 应 用 己 经 发 挥 了重大作用。
模拟［ Ｊ］ ．水利学报， ２００４， ８： ６６～７０． ［ ３］ 倪培桐， 江 洧．潮州三百门电厂冷却水排放的数值模拟研究［ Ｊ］ ．
中国农村水利水电， ２００４， （ ５） ： ２５～２７． ［ ４］ 李振海， 祝秋梅．填海工程影响下的电厂冷却水工程布置数值模拟
研究［ Ｊ］ ．电力环境保护， ２００３， １９（ ３） ． ［ ５］ 王极刚．华能丹东发电厂温排水和灰水对附近海域水环境的影响
（ ６） 报告的输出。包括验证报告和越界统计。
了 工 作 效 率 和 经 济 效 益 ； 在 决 策 支 持 方 面 ， 根 据 河 流 （ 流 ２．４ 动态洪水淹没图模型
域） 特点建立了各自的决策支持和仿真系统。
建立 在 ＴＩＮ 地 面 模 型 基 础 上 的 功 能 完 备 的 洪 水 淹 没
国内， “数字黄河”工程作为一 项 重 要 的 信 息 化建 设工 图模型， 该模型允许：
（ ４） 在上 述 结 论 基 础 上 ， 得 知 ＫＳ 取 经 验 常 数 可 以 运 用 到多排口温升场叠加模拟计算中。
参考文献： ［ １］ 周玲玲， 孙英兰， 张学庆， 等．黄骅电厂二期工程温排水排放方案优
选［ Ｊ］ ．海洋通报， ２００６， ２５（ ５） ：４３～４９． ［ ２］ 郝瑞霞， 韩新生．潮汐水域电厂温排水的水流和热传输准三维数值
以表格和图形把数据和结果动态的表现出来， 包括：
美几乎所有江河湖泊历史的和最新的水文水质信息均可
（ １） 将数据和结果根据主题以图形、格网报告显示；
以从国际互联网上以各种形式查阅到。在防洪减灾方面，
（ ２） 静态或动态演示纵断面上水面和河道数据；
美国建立了完善的水情自动预报网络系统、实 时 监测 系统
［ Ｊ］ ．辽宁城乡环境科技， １９９８， １８（ ６） ， ５２～５８． ［ ６］ 杨柳俊．建设项目温排水对水环境影响分析初探［ Ｊ］ ． 水资源与水
工程学报， ２００５， （ ４） ． ［ ７］ 韩 康， 张存智， 张砚峰， 等．三亚电厂温排水数值模拟［ Ｊ］ ． 海洋环
境科学， １９９８， １７（ ２） ：５４～５７． ［ ８］ 朱军政．强潮海湾温排水的数值模拟［ Ｊ］ ． 水动力学研究与进展（ Ａ
辑） ， ２００７， ２２（ １） ：１７～２３． ［ ９］ 徐崇刚， 胡远满， 常 禹， 等．生态模型的灵敏度分析［ Ｊ］ ．应用生态
学报， ２００４， １５（ ６） ：１０５６～１０６２． ［ １０］ 束龙仓， 朱元甡， 孙庆 义 ， 等．地 下 水 资 源 评 价 结 果 的 可 靠 性 探 讨
（ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒ ａｃｔ：Ｔｏ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｈａｒｍ ｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｓ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｏｃｉａｌｄａｉｌｙ ｍａｔｔｅｒ ｏｆ ｃｏｎｃｅｒｎ． Ａｌｏｎｇ ｗｉｔｈ ｏｕｒ ｃｏｕｎｔｒｙ ｗａｔｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｔｈｅ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｔｈｅ Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｂａｓｉｎ ｕｎｃｅａｓｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｓｕｍ－ ｍａｔｅｓ， ｒｉｖｅｒｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＩｎｆｏＷｏｒｋｓ ＲＳ ｍａｙ ｃａｒｒｙ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｆｏｒｅｃａｓｔ ｔｏ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ ｂａｓｉｎ， ｕｎｄｅｒｓｔｏｏｄｓ ｉｎ ａｄｖａｎｃｅ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ， ｃａｐａｃｉｔｙ ｃｈａｎｇｅ， ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｏ ｂｅ ｐｏｓｓｉｂｌｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔ－ ａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ， ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｅａｒｌｙ ｗａｒｎｉｎｇ ｆｏｒｅｃａｓｔ， ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｃｏｍｂａｔｓ ｄｒｏｕｇｈｔ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｄｉｓｐａｔｃｈ ａｎｄ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｂａｓｉｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ； ｒｉｖｅｒｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ； ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ； ｄｙｎａｍｉｃ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ
流域的降水量及流量变化， 管理部门可据此进行水情控制， 洪水预警预报， 防洪抗旱指挥， 以及水资源的优化调度和分配等。
关键词： 流域管理； 河流模拟； 数字模型； 动态演示
中图分类号： ＴＰ３９１．９
文献标识码： Ａ
文章编号： １６７２－ ９９００（２００７）０５－ ００１３－ ０４
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｄｉｇｉｔａｌ ｃａｔｃｈｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩｎｆｏＷｏｒ ｋｓ ＲＳ
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
和经验公式法。 （ ２） 在正确选择和计算 ＫＳ 之后， 计算过程中 ＫＳ 取常数
和非常数对温升场计算结果影响不大， 两者温升值包络线 形 状 、大 小 基 本 一 致 。
（ ３） 温 升 数 值 模 拟 中 纵 、横 向 弥 散 系 数 Ｅｘ＝!ｘｈｕ＊、Ｅｙ＝ !ｘｈｕ＊ 为不灵敏的参数， 水面综合散热系数 ＫＳ 的灵敏度系 数 为 ０．２， 在 正 确 选 择 和 计 算 ＫＳ 之 后 ， 其 对 计 算 结 果 的 影 响程度较小， ＫＳ 亦为不灵敏的参数。
（ ３） 利用独特的逻辑控制系统模拟复杂的工程操作规 则，可模拟复杂水工结构， 包括堰、水闸、桥、泵和管路；
收等提供现代化的工具。
（ ４） 可采用恒定流或非恒定急变流模拟复杂的河网和
１．３ 国内外的成功经验
滞洪区。
美国在流域管理方面代表着当今国际发展的方向， 其 ２．３ 模拟结果
河流（ 流域） 管理已从流域和区域范围发展到整个国家， 全
２００７ 年第 ５ 期
重要物质基础。水利信息化是国家以信息化改造和提升传 成果主要包括在地理背景下的动态演示、纵断面、横断面视
统产业思路在水利行业的具体体现， 是带 动 水 利 现 代化 的 图， 以及利用图、表的成果分析报告等。
重要措施之一。水利信息化的核心是为实现水利现代化、
集成的关于河网、滞洪区水流模 拟 的软 件解 决 方 案具
［ Ｊ］ ．水科学进展， ２０００， （ １） ：２１～２４． ［ １１］ 束 龙 仓 ， 朱 元 甡．地 下 水 资 源 评 价 结 果 中 的 不 确 定 性 因 素 分 析
［ Ｊ］ ．水文地质工程地质， ２０００， （ ６） ：６～８．
·１４·
薛泽辉， 孙保沭， 许拯民水： 基科于学Ｉ与ｎｆｏ工Ｗ程ｏｒｋ技ｓ 术ＲＳ 的数字流域模型研究
２００７ 年第 ５ 期
水科学与工程技术
·１３·
基于 ＩｎｆｏＷｏｒｋｓ ＲＳ 的数字流域模型研究
薛泽辉， 孙保沭， 许拯民
（ 华北水利水电学院， 郑州 ４５００１１）
摘 要： 如何切实有效地减少洪水危害是全社会日益关注的问题。随着我国水信 息技术， 特别是遥感技术、地理信息系统和全球定
位系统技术等的发展， 以及数字流域的不断建设完善， 河流模拟软件 ＩｎｆｏＷｏｒｋｓ ＲＳ 可以对整个流域进行洪水模拟预 测， 预先了解该
程， 是黄河治理开发和管理的基础和现代化的重要标志，
（ １） 任何已模拟事件的洪水图快速逐时演示， 包括全
Βιβλιοθήκη Baidu
并荣获 ２００６ 年度“中国信息化建设项目成就奖”。“数字黄 动态回放演示或显示洪水的最大蔓延范围；
河”工程的建成和逐步完善， 实现了信息处 理 的 自 动 化， 增
（ ２） 水深等值线；
强 了 在 防 洪 减 灾 、水 资 源 保 护 、水 利 工 程 建 设 等 方 面 快 速
（ ３） 横断面显示；
和防洪自动报警系统； 数据采集方面则大量采用遥感遥测
（ ４） 河网计算点的时间系列图表表现；
及 微 波 等 技 术 ； 洪 水 预 报 、调 度 方 面 广 泛 采 用 计 算 机 模 拟
（ ５） 数据和结果三维浏览， 所有结果的全动态演示；
技术， 提高了整个水资源系统的综合利用水平， 大大提高
案 、进 行 工 程 量 分 析 等 。
１ 流域数字化模型的发展趋势
１．１ 水利信息化的要求 水是基础性的自然资源和战略性的经济资源， 水利是
国民经济的重要基础设施， 是实现社会经济可持续发展的
〔收 稿 日 期 〕２００７ —０７ —０６ 〔作者简介〕薛泽辉（ １９８１－ ） ， 男（ 汉族） ， 河南陕县人， 硕士研究生， 主要从事水文建模方向研究， （ Ｔｅｌ） １３７８３５８０８０５。
和分配， 确保全流域堤坝与水库的安全运行和水生态环境 的 保 护 ； 为 全 流 域 经 济 开 发 的 总 体 规 划 、运 行 和 管 理 及 水
（ ２） 利 用 对 很 多 流 态 稳 定 的 Ｐｒｅｉｓｓｍａｎ 四 点 格 式 求 解 Ｓｔ－ Ｖｅｎａｎｔ 方程；
土 资 源 的 合 理 开 发 、优 化 配 置 和 有 效 利 用 ， 缓 解 水 资 源 的 供求矛盾， 做好水资源和水生态环境的保护， 确保旱涝保
流域数字防洪模型的建立是基于英国著名的 Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ 公 司 开 发 的 河 网 及 明 渠 等 的 水 动 力 学 模 型 计 算软件 ＩｎｆｏＷｏｒｋｓ ＲＳ， 以流域地形地貌信息系统与水文水 情 监 测 、预 报 分 析 系 统 为 基 础 ， 建 立 起 流 域 洪 水 演 进 数 字 仿真系统， 并根据雨情和泄洪调峰方案， 对不同状况的来 水 进 行 水 情 分 析 、灾 情 预 测 ， 或 是 依 据 其 结 果 制 作 防 洪 预
（ ４） 输入并可视化 ＴＩＮ 或格网地面模型； （ ５） 从 ＴＩＮ 或格网地面模型中提取断面数据和模型滞 洪单元数据； （ ６） 河 流 、堤 坝 和 滞 洪 区 的 图 形 描 述 、扩 展 和 修 改 工
通过数字流域建设， 可以提供全流域统一的综合信息 平台， 实现流域各类信息的可视化查询， 将整个流域在计
具。 ２．２ 高级仿真引擎
算 机 上 虚 拟 再 现 ， 同 时 依 托 “数 字 流 域 ”仿 真 系 统 ， 对 全 流 域的水资源进行动态分析和预测； 对洪水进行预警和预
使用 ＩＳＩＳ 仿真引擎， 该引擎以其很强的适应性著称。 （ １） 在一个仿真环境中考虑了降雨、产汇流、稳态和完全
报， 综合指挥全流域的防洪抗旱； 对水资源进行优化调度 水动力模式， 包括长系列和独立事件的降雨径流仿真模拟；
２．１ 建模工具 （ １） ＧＩＳ 环境下的图表建模； （ ２） 导入现有的 ＩＳＩＳ 模型或其他模型； （ ３） 利用 建 立 的 ＤＥＭ 输 入 集 水 面 积 和 多 边 形 滞 洪 区
特征值；
地理信息系统（ ＧＩＳ） 是水信息学的重要技术研究平台 之一。ＧＩＳ 技术在流域水资源相关空间数据的获取、管理、 分 析 、模 拟 和 显 示 等 方 面 起 到 了 不 可 替 代 的 作 用 ， 成 为 水 信息研究领域重要的技术平台。
全面建设小康社会提供支撑。
体如下：
１．２ 支持技术满足需求 随 着 空 间 技 术 、遥 感 技 术 、信 息 技 术 和 通 讯 技 术 的 发
展和数字化地球理论的不断完善， 作为“数 字 地 球”技 术基 础的“３Ｓ”（ ＲＳ， ＧＩＳ， ＧＰＳ） 技 术 在 水 利 行 业 的 应 用 己 经 发 挥 了重大作用。
模拟［ Ｊ］ ．水利学报， ２００４， ８： ６６～７０． ［ ３］ 倪培桐， 江 洧．潮州三百门电厂冷却水排放的数值模拟研究［ Ｊ］ ．
中国农村水利水电， ２００４， （ ５） ： ２５～２７． ［ ４］ 李振海， 祝秋梅．填海工程影响下的电厂冷却水工程布置数值模拟
研究［ Ｊ］ ．电力环境保护， ２００３， １９（ ３） ． ［ ５］ 王极刚．华能丹东发电厂温排水和灰水对附近海域水环境的影响
（ ６） 报告的输出。包括验证报告和越界统计。
了 工 作 效 率 和 经 济 效 益 ； 在 决 策 支 持 方 面 ， 根 据 河 流 （ 流 ２．４ 动态洪水淹没图模型
域） 特点建立了各自的决策支持和仿真系统。
建立 在 ＴＩＮ 地 面 模 型 基 础 上 的 功 能 完 备 的 洪 水 淹 没
国内， “数字黄河”工程作为一 项 重 要 的 信 息 化建 设工 图模型， 该模型允许：
（ ４） 在上 述 结 论 基 础 上 ， 得 知 ＫＳ 取 经 验 常 数 可 以 运 用 到多排口温升场叠加模拟计算中。
参考文献： ［ １］ 周玲玲， 孙英兰， 张学庆， 等．黄骅电厂二期工程温排水排放方案优
选［ Ｊ］ ．海洋通报， ２００６， ２５（ ５） ：４３～４９． ［ ２］ 郝瑞霞， 韩新生．潮汐水域电厂温排水的水流和热传输准三维数值
以表格和图形把数据和结果动态的表现出来， 包括：
美几乎所有江河湖泊历史的和最新的水文水质信息均可
（ １） 将数据和结果根据主题以图形、格网报告显示；
以从国际互联网上以各种形式查阅到。在防洪减灾方面，
（ ２） 静态或动态演示纵断面上水面和河道数据；
美国建立了完善的水情自动预报网络系统、实 时 监测 系统
［ Ｊ］ ．辽宁城乡环境科技， １９９８， １８（ ６） ， ５２～５８． ［ ６］ 杨柳俊．建设项目温排水对水环境影响分析初探［ Ｊ］ ． 水资源与水
工程学报， ２００５， （ ４） ． ［ ７］ 韩 康， 张存智， 张砚峰， 等．三亚电厂温排水数值模拟［ Ｊ］ ． 海洋环
境科学， １９９８， １７（ ２） ：５４～５７． ［ ８］ 朱军政．强潮海湾温排水的数值模拟［ Ｊ］ ． 水动力学研究与进展（ Ａ
辑） ， ２００７， ２２（ １） ：１７～２３． ［ ９］ 徐崇刚， 胡远满， 常 禹， 等．生态模型的灵敏度分析［ Ｊ］ ．应用生态
学报， ２００４， １５（ ６） ：１０５６～１０６２． ［ １０］ 束龙仓， 朱元甡， 孙庆 义 ， 等．地 下 水 资 源 评 价 结 果 的 可 靠 性 探 讨