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三峡水库动库容预报调度系统

项目概况

2008年1月,经中国长江电力股份有限公司批准,南京慧水软件科技有限公司承担了《三峡动库容预报调度模型研究及软件开发》研究工作。项目基于DEM数据、地理信息系统等现代技术手段建立了流域水系生成模型和库容计算模型,与传统方法相比,较大程度上提高了获取基础数据的效率;该项目在通过文献检索和调研考察深入研究国内外相关进展的基础上,采用水文学与水动力学耦合的技术路线,建立了三峡区间水文预报模型和静、动库容调洪演算模型。

技术路线

采取利用数字高程模型构建三峡水库区间的数字流域水系模型,利用水文学与水动力学相结合的方法建立三峡水库区间的洪水预报模型,并利用动库容与静库容相结合的方法分别构建三峡水库库区的调洪演算模型,采用2003年以后的三峡水库实测水文资料率定水文水动力学模型参数,建立区间与水库库区洪水预报方案。并利用最新的软件技术与GIS集成技术开发完成三峡水库洪水预报调度系统软件。

主要成果

    1、构建基于DEM的流域水系生成模型及软件:根据DEM数据自动生成子流域水系,进行河流分级,子区域的分解与合并以及根据水文站位置划分子流域等。依据引入的雨量站,可以在流域范围内自动生成雨量站的泰森(Thiessen)多边形,计算各雨量站的权重,并自动生成流域水文模型的拓扑结构,给出每个子流域的河道长度、河道平均坡度、坡面平均流程长、坡面平均坡度和平均地面高程等信息,上述计算能够适应雨量站、水文站等变化。 

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图1 基于DEM的流域水系生成界面

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图2 雨量站的泰森多边形界面

2、构建三峡区间水文预报方案:根据三峡区间水情特性,同时考虑上游地区水系分布、下垫面状况以及现有水文(雨量)站网和资料等资源的充分利用,把库区流域划分为八段,每个区间段相加,采用新安江模型,采用同时不同地、同地不同时的方式研制预报方案。

3、构建调洪演算模型:分别基于静库容和动库容方法,建立了流量控制模型、水位控制模式、混合控制模式等调洪演算模型。

4、在三峡区间水文预报方案和调洪演算模型研究的基础上,开发了“三峡动库容预报调度系统”。系统开发和运行基于微机硬件平台,按照系统工程方法,采用模块式开发系统软件,功能全面、操作简便,界面清晰。

 

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图3 三峡动库容预报调度系统界面

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