关键词：洪水预报；系统；调度；会商；应用1基本情况
青山水库位于杭嘉湖平原和浙西山区的结合部，在东苕溪的主干支流南苕溪的中下游，东距杭州40km，西距临安6km，控制流域面积603km2，总库容2.15亿m3，是以防洪为主，结合灌溉、发电等综合利用的大型水利工程。水库上游均属山溪性河流，源短坡陡流急，源头至坝址距离约30km，自然落差300多m，3～6h洪峰即可到达水库，给青山水库洪水调度和防洪带来了很大的困难。为提高水库洪水预报和防洪调度的现代化水平，最大限度的发挥水库的防洪效益，青山水库洪水预报调度系统于1999年汛前建成并投入运行，1999年12月通过国家防办验收。该系统的使用，使青山水库能够更好地发挥水库的拦洪减灾作用，充分利用洪水资源，增加兴利效益。
2系统的组成及功能
青山水库洪水预报调度系统由水情采集、数据处理及业务管理、洪水预报、洪水调度、信息查询和业务管理等部分组成。
2.1水情采集
水情采集由水情自动测报系统完成，该系统采用有线遥测方式采集数据，由遥测站、中心站、分中心站等组成。青山水库是一个分中心站，数据可由中心站分发或自行自动、手动遥测得到，为水库洪水预报调度系统提供实时的水、雨情信息，给水库防洪与优化调度提供科学的依据和手段。
2.2数据处理及业务管理
数据处理是在采集到的数据进入计算机后，自动进行数据整理、标准化，存入数据库；对有些需要人工校验的资料，或存入数据库还需要修改的资料，利用终端界面，进行数据校验和修改。
业务管理是为水库日常的水文业务计算、运行业务、各种其他业务报表统计打印、汛情报表制订与上报等提供管理服务。
2.3洪水预报
洪水预报有两种方式：人工干预预报和自动预报。在作预报所需资料齐全的情况下，自动预报会作出比较准确的预报结果。人工干预预报可以根据气象预报结果对未来将发生的雨情变化作出预测和分析，然后作出预报结果。两种预报方式可以同时运行，预报结果可以进行比较，提高预报的精度。软件系统中提供了6种洪水预报模型，考虑到系统运行的可靠性，还具有非正常情况时的模型修复、模型参数修正、模型评判和水文资料误差初步分析和处理等多种功能。青山水库一般采用的是新安江三水源模型。
2.4洪水调度
构造了6种方案生成模式，分别是：水位生成模式、出库生成模式、补偿生成模式、规则生成模式、指令生成模式、预报预泄模式，根据不同情况选用不同的方案生成模式，从而生成不同的洪水调度方案。可通过人机交互方式灵活、直观地实现多种条件下的洪水模拟仿真，为会商、决策提供了支持。具体功能有：
(1)方案生成。根据预报所得结果，按照6种生成模式作水库调洪演算，作出调度方案，操作简单，生成速度快。
(2)会商调度。主要反映决策者的意图，据决策者提出的调度条件进行洪水凋度，决策可以是管理层的集体决策。在会商时，可将实时信息通过投影仪投到会议室的大屏幕，供领导决策层现场分析。
(3)方案管理。主要对生成的方案进行管理。方案管理主要包括方案信息提供、方案灵敏度分析、方案条件排序、方案选定、方案实施和方案删除6种管理功能，方案管理可为用户防洪决策提供技术支持。
(4)防洪形势分析。主要对实时水雨情、库情、工情和未来洪水决策提供综合信息支持。
2.5信息查询
对各种信息进行分析和统计，以提供用户各种信息。信息查询主要有流域概况、水库特征值、洪水预报结果、模型中间变量、模型参数、水文特征值、降雨频率、洪峰频率等信息查询。
3系统的应用
青山水库流域内有一座中型水库—里畈水库，下游有两个防洪断面：余杭断面和瓶窑断面。根据流域防洪要求，洪水预报作业把流域分为里畈、青山水库、青山水库至余杭和余杭至瓶窑区间4个子流域。考虑到流域面上的降雨不均匀性，洪水预报模型按雨量站划分单元，进行坡面产汇流计算，主干河道进行分河段洪水演算，如图1所示。据此，洪水预报能方便地预报出各雨量站单元的产流、各源头子流域的洪水、区间流域的区间入流与总流量过程。（1）洪水预报子系统是整个系统的关键。系统中设有6种模型可供选择，分别是新安江模型、混合产流模型、变径流系数模型、经验相关模型、坦克模型、萨克模型，青山水库运用新安江模型较多。自动预报在选定模型后会自动调用数据库的资料，在整点时刻作出预报并自动存库。人工干预预报引入了预估的未来降雨，延长了洪水预报的预见期，但由于引入了降雨量的预报误差，增大了系统的不确定性，在一定程度上降低了洪水估计的精度。
（2）调度系统是根据洪水预报结果按照不同的约束条件进行调洪演算，得到不同的调度结果(目标函数)。有6种调度模式，可单独使用或者并用，最后比较选出最终调度方案。青山水库常用的调度模式有水位生成模式、出库生成模式和指令生成模式。水位控制模式的目标是在保证水库水位控制条件的前提下，使水库的最大下泄量最小，即以通常所说的最大削峰准则进行调度。出库生成模式的目标是在保证水库泄量不超过设定值的前提下，使水库的最高水位最低。指令调度模式是固定泄量的调洪计算，只需要考虑泄洪设施的泄流能力约束。作出几种不同的调度方案后，按照下游防洪断面的要求或者是控制水库水位的要求进行排序，选中实施方案，也可对方案进行会商分析来作出最终决策。在会商时，可根据实际情况对调度方案进行实时修改，可以实时地反映决策者的意图及调度结果。
（3）青山水库洪水预报调度系统在水库防洪调度中发挥了作用，在2001年“6.26”洪水预报中，系统经受住了考验。从表1可以看出系统洪水预报精度很高，同时应用这套系统后青山水库防洪取得的社会效益更加明显。据初步统计，青山水库在2001年“6.26”洪水中的防洪效益约18亿元，其中运用这套系统产生的减灾效益约0.33亿元。2001年度调度方案在当年浙江省大中型水库调度方案年度考评中被评为优秀。（注：考评标准是国家水利部颁布的《水库洪水调度考评规定》)4结语
（1）提高洪水预报精度。软件设计之初，水库没有提供足够的水文资料，只是利用近期的几场典型洪水进行了模型参数率定，所以运用模型做短期预报，精度较高。从长远来看，应根据水库流域的特点，分析影响产汇流因素的变化情况，总结洪水规律，对模型参数进行重新率定，进一步提高洪水预报的精度。
（2）预报的精度依赖于水库流域内各雨量站资料的代表性和可靠性。水库控制流域面积大，设有6个雨量站，对于不均匀降雨，雨量站数据就不能客观地反映流域实际降雨情况，预报精度就会下降。提高雨量站资料的代表性和可靠性需进一步研究分析，做出相应解决方案。
（3）现有的气象信息采集系统不能满足洪水预报调度系统的要求，需要更新升级。在现有的条件下，做人工假设预报时，只能根据气象信息人为地做出未来时段估计降雨，导致延长期的预报结果精度较低。需要更完善的气象信息采集系统，完全嵌套于洪水预报调度系统，实现未来降雨估计的自动生成，可以更科学、快捷地做出预报。浙江水利科技
