高鹏华李平文
（石门水库管理局，陕西汉中723003）
摘 要：简介了石门水库洪水调度系统设计方案，包括系统组网、规模、通讯方式、遥测站、中继站、中心站的设备配置、软件结构、遥测子系统及洪水预报、水库调度子系统所具有的主要功能、试运行情况，对即将推广建设的水库洪水调度具有一定的参考作用。
关键词：洪水调度系统遥测预报
石门水库洪水调度系统，2001年3月通过初步验收并投入试运行。经过半年多的运行检验，系统总体情况良好，达到了预期目的。1系统通信组网
石门水库洪水调度系统由11个雨量遥测站(太白、王家楞、留坝等)，3个雨量水位遥测站(江口、马道、大坝)，2处超短波中继站(狮子岭、天台山)及石门水调中心站组成。系统工作体制为自报式，通信方式采用以超短波为主，有线PSTN为辅，重要站点选用VAST卫星通信的混合组网方式(见图1)。
2系统结构主要功能及其设备配置
石门水库洪水调度系统以数据库为中心，由信息采集、洪水预报、水库调度、数据库查询等子系统组成。分别完成对遥测站水情、雨情信息的采集、传输、处理；江口、马道、石门水库洪水过程的预报，水库洪水调度，数据库管理，信息查询功能。
2.1遥测站
遥测站分雨量遥测站和雨量水位遥测站两类，多采用自报式。其主要功能是:(1)实时数据采集，当传感量变化1个增量（雨量为0．5mm、水位为1cm）时，设备自动采集存贮，并将累计值或更新值发送出去。(2)实时采集传感器数据，定时将当前值发送出去。(3)自适应数据采集，当传感器数据在各限内变化时，按定时方式采集数据；当数据突变时，可根据变幅自动增加发送次数，以取得数据极值。
遥测站的主要设备有：雨量或水位传感器，多功能遥测数据终端机，通信数传电台、太阳能电池板及免维护蓄电池等。
2.2中继站
本系统采用单向数据传送，选用音频直接转接的模拟中继和单向再生中继两种方式混合使用的工作体制，即天台山中继采用模拟中继模式，狮子岭中继采用单向存贮再生中继模式。
中继站功能是：实时接数据、检错、站号判别、再生重发；信道占用限时；连续发射10s以上时自动切除；定时自检；在规定时间内无转发信号，设备自检并给出电源状态信号；低压告警；当电源工作电压低于11．5V时，自动报警。
中继站的主要设备有：模拟或再生中继仪、通信数电台、太阳能电池及免维护蓄电池，避雷器等。
2.3中心站
中心站计算机以分布式多微机的局域网方式配置，系统采用客户机／服务器结构。水情采集工作站选用原装DELL微机型服务器，一套VHF接收解码器，连接到水情采集工作站上采集数据。网络结构采用以太网，网络互联采用工业标准TCP／IP协议，运行WindowsNT4．0操作系统。中心站计算机检测处理系统，它通过一个计算机虚拟前、后台，实现全部的数据处理工作。中心站的硬件原理框图见图2。
3预报、调度子系统
石门水库洪水调度系统软件做到了程序模块化、接口标准化、界面清晰度好、连续方便畅通、操作简便。各模块之间，通过中心管理系统，进行自动和人机两种方式运行。系统模块框图3所示。
3.1洪水预报子系统
主要由定时洪水预报、人工干预洪水估报、模型中间变量初值修正、模型参数修正、历史洪水模拟、洪水预报信息查询管理组成，详见见图4。
(1)定时洪水预报：根据遥测子系统采集到的水雨情信息，系统每隔1h自动启动预报出未来时段的江口、马道两个水文站及石门水库洪峰、峰现时间、洪水总量及洪水过程。
(2)人工干预预报与模拟：为了预估未来时段的洪水情势、增长预见期，可根据天气预报或气象卫星云图预估未来时段的降雨。
(3)模型中间变量初值修正与模型参数修正：这类工作，应由具有水文预报检验的专业人员进行，正常运行情况下，不宜随意更改。
(4)历史洪水模拟：即用现用模型去模拟历史上产汇流条件相近的洪水，以评估模型误差。
(5)洪水预报信息查询管理：能够查询到洪水过程及其特征值，各种时段的降雨、径流统计值、对应模型的中间量及其参数值等。
3.2调度子系统
实时洪水调度子系统包含五大部分：基本信息、方案生成、会商、管理、分析,此外，还包括历史方案查询、上报图表绘制等辅助功能。详见防洪调度子系统图5。
4试运行情况
系统投入试运行至今，信息采集子系统所属各遥测站、中继站、中心站均能实现实时信息与定时信息采集、传输、处理，并能以图或表两种方式打印、输出各种水情报表，使褒河流域实时水情一目了然。
经统计，雨量遥测站（以留坝为例）误差小于1mm，马道及石门水库水位遥测值与人工观测值误差为3cm，遥测子系统准确率达95。
洪水预报子系统较遥测子系统误差偏大，经过今年有限的几场一般洪水的检验,洪峰流量的预报精度约为70，峰现时间误差在4h左右，洪水过程预报误差较大，因此，洪水预报尚需进行补充改进，以提高预报精度，获得更加符合实际的调度决策信息。
总体上，系统运行情况良好，达到了预期目的。
