答:
根据实时水情、雨情、工情、灾情及预报的入库和下游区间洪水过程,选择水库防洪调度方案的调度方法。随着水文气象预报科学、计算机技术、卫星遥感技术的进展和水库洪水预报调度自动化系统的建设,此方法日臻完善,应用愈加广泛。
类型与特点
按照洪水预报模型引用的降雨信息类型和防洪调度方案选择的理论和方法的不同,可细分类为:①根据面临时刻实测降雨且假定以后无雨,用短期洪水预报模型预报洪水过程,参照规划设计的调度规则和方式,依据实时水、雨、工及灾情,选择防洪调度方案;②面临时刻为实测降雨,未来时期考虑气象部门的短期降雨预报信息,再用短期洪水预报模型预报洪水过程,参照规划设计的调度规则和方式,依据实时水、雨、工及灾情,抓主要矛盾,有倾向性地选择防洪调度;③在第①类方法预报洪水过程基础上,按照实时水、雨、工及灾情,调度决策人经验性地拟定有限个可行调度方案,从中优选一个满意的防洪调度方案进行调度;④在第②类方法预报洪水过程基础上,按照实时水、雨、工及灾情,调度决策人经验性地拟定有限个可行调度方案,从中优选一个满意的防洪调度方案进行调度。根据面临时刻实测降雨信息和实际水、雨、工及灾情,进行水库防洪实时调度,比规划的防洪调度方法的预见期增长,防洪效益明显增加。但是,由于洪水预报有一定的误差,所以风险率增加;面临时刻为实测降雨,未来时期考虑气象部门的短期降雨预报信息,按照实时水、雨、工及灾情,进行水库防洪实时调度,其预见期更长、效益更大,相应的风险率亦有增加。
应用条件
包括:①建立雨、水、工及灾情遥测信息处理、洪水预报、
工作内容
包括3部分:①进行水库防洪预报调度规划设计,对设计洪水参数进行复核,按照防洪实时调度的思想拟定若干可行的预报调度方案,调整修改设计洪水;优选出各种频率洪水、各种典型洪水都能保证防洪安全的水库防洪预报调度方式,以及与它相应的调度规则、防洪特征水位、安全泄量,作为实时防洪预报调度的约束。②编制汛期水库防洪预报调度计划、超标准洪水预案、预报误差的弥补措施。③在预报调度规划设计与计划约束下,实时操作水文测报预报调度系统,及时准确地把遥测的雨、水、工及灾情和气象预报信息传递到调度中心进行分析处理,准确预报出洪量、洪峰值及峰现时间、洪水历时、关键站最高水位等洪水特征;密切配合其他防洪工程,参考雨情、水情、工情,决策者优选满意的泄流方案,实施水库调度方案的同时预报下游的险情并及时向洪泛区发布警报,以便下游及时组织撤离、抢险,以减少洪灾损失。
现状和发展趋势
20世纪初水库由单一防洪任务发展到防洪、治涝、灌溉、供水、发电与航运等综合开发治理,并逐渐成为防洪系统的主体。20世纪50年代以来,随着系统工程学和电子计算机、遥感、通信技术的兴起与发展,水库防洪实时调度发展很快。美国较大流域的水库群基本采用长期预报套中期预报,中期预报套短期预报成果,利用传统的优化理论优选水库洪水实时调度方案,并密切配合其他防洪工程,参考实时雨情、水情、工情,预报实施水库洪水调度方案后的下游险情,及时发布警报,以便下游及时撤离。70年代初,中国开始研究和应用水库防洪实时调度方法,至90年代趋于完善。一般来说,水库实时调度实施过程中,依据的洪水预报精度愈高,预见期愈长,调度方案选择愈快愈理想,决策时间愈短,洪灾的损失就越小。如1975年8月淮河上游发生大洪水,薄山水库提前8 h预报出水库水位将要超过坝顶,据此,立即组织人力,在坝顶加1m多高子埝,从而避免了水库失事。1991年淮河大洪水中,由于及时掌握库区上下游水文气象信息,准确预报洪峰值及峰现时间,并迅速优选出佛子岭、磨子潭水库“推迟最大泄量的联合调度方案”,防止漫坝和淹没电站厂房,既保证了大坝安全,又减少了下游防洪负担和损失,而且减少了大量弃水,发挥了综合效益。再如,辽宁省大伙房水库、清河水库和柴河水库,洪水预报精度达到90%以上,水文自动测报预报调度系统运行稳定,微波通信系统畅通。1995年7月末大伙房水库7 d入库洪量达到1000年一遇设计标准,区间洪峰达到400年一遇设计标准,水库下游的抚顺市、沈阳市防洪标准分别仅为100年一遇和300年一遇,由于水库根据实际水、雨、工情,准确地提前9 h预报出洪量、洪峰、非常溢洪道过流时间,及时错峰,削峰50%,保护两座大城市的安全,防洪效益达74.9亿元(参见大伙房水库实时预报调度)。同期清、柴河两库遭遇100年一遇洪水,经实时预报调度,两座水库分别减少下泄流量900和750m³/s,使辽河干流铁岭水文站流量从6 000m³/s减为4 300m³/s,防洪效益达68.7亿元。
国家防汛抗旱总指挥部办公室,20世纪90年代中期到2000年初,先后组织完成了以淮河为原型的“全国防洪调度系统研究”项目、“全国水库洪水调度系统工程试点建设项目”。这些系统以综合数据库(包括雨、水、工情)为信息基础,由信息服务、监视、会商、洪水预报调度、现场实时图像传输等子系统组成。系统采用了新理论、新技术,使水库防洪实时预报调度理论与实践发展到一个新阶段。