海河南系洪水預(yù)報及雨洪資源調(diào)度技術(shù)

前言

1概況

1.1 洪水預(yù)報及雨洪資源調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)的背景

1.2 洪水預(yù)報及雨洪資源調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)的目的和意義

1.3洪水預(yù)報及雨洪資源調(diào)度系統(tǒng)開發(fā)的原則

1.4技術(shù)要點(diǎn)

2洪水預(yù)報及雨洪資源調(diào)度系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能

2.1系統(tǒng)總體設(shè)計與構(gòu)成

2.2洪水預(yù)報模型

2.3洪水實(shí)時調(diào)度模型

2.4雨洪資源調(diào)度技術(shù)

2.5系統(tǒng)設(shè)計

3工程實(shí)例

3.1流域特性

3.2系統(tǒng)設(shè)計 2100433B

本書基于作者多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在洪水預(yù)報及雨洪資源調(diào)度方面做了一系列卓有成效的探索。

全書共分5章，介紹了洪水預(yù)報及雨洪資源調(diào)度系統(tǒng)概況、總體結(jié)構(gòu)與功能，并以海河流域子牙河水系為實(shí)例，對“96．8”洪水進(jìn)行了模擬及調(diào)度，系統(tǒng)地分析了洪水資源調(diào)度成果。全書內(nèi)容豐富，資料翔實(shí)。論述精當(dāng)，圖文并茂，創(chuàng)新成果多，科技含量高。

本書可供從事洪水預(yù)報及雨洪資源調(diào)度研究、開發(fā)及管理的技術(shù)人員使用和參考，亦可供高校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

影響暴雨洪水的主要因素有暴雨 量、暴雨強(qiáng)度、暴雨籠罩范圍、暴雨移動途徑、地形地質(zhì)、植被、 土壤濕潤狀態(tài)、 產(chǎn)流匯流特性等等, 情況十分復(fù)雜, 故目前短期暴雨洪水預(yù)報方法多系基于有一定物理成因基礎(chǔ)的經(jīng)驗(yàn)性方法 。

暴雨洪水預(yù)報2.1洪水預(yù)報原理

當(dāng)暴雨降落在流域內(nèi)以后、河道里迅速匯集大量的徑流, 形成洪水波并沿河道自上游向下游傳播, 相應(yīng)水位(流量)預(yù)報法和河道洪水演算法就是根據(jù)天然河道里洪水波運(yùn)動原理, 分析洪水波在運(yùn)動過程中引起水位漲落變化及其傳播速度的變化規(guī)律, 尋求其經(jīng)驗(yàn)關(guān)系或者簡化某些條件進(jìn)行求解來作預(yù)報, 這類方法比較簡便, 預(yù)報精度也較高,但預(yù)見期較短。 另外, 還可直接根據(jù)暴雨量及其在時間空間的分布情況來預(yù)報洪水, 它包括流域內(nèi)一次暴雨將產(chǎn)生多少洪水徑流量, 以及這些徑流量如何匯集而形成的出口斷面徑流過程。前者稱降雨產(chǎn)流量預(yù)報,后者稱流域匯流計算 。

暴雨洪水預(yù)報2.2暴雨洪水預(yù)報方法的發(fā)展

20世紀(jì)50年代, 廣泛采用的降雨徑流相關(guān)圖,就是在分析暴雨徑流形成規(guī)律基礎(chǔ)上,用統(tǒng)計相關(guān)的方法所建立起來的一種預(yù)報產(chǎn)流量的相關(guān)圖, 是非線性多元回歸的圖解分析法。 20世紀(jì)60年代以后, 隨著對降雨滲入土壤過程(即下滲)、 壤中流運(yùn)動等研究工作的進(jìn)展, 以建立下滲數(shù)學(xué)表達(dá)式為主要內(nèi)容的流域產(chǎn)流模型, 已成為產(chǎn)流量分析的新興方法。 流域匯流預(yù)報主要是分析河網(wǎng)洪水波傳播及調(diào)節(jié)特性, 常用的預(yù)報方法是以匯流理論為基礎(chǔ)的匯流曲線, 如單位線、 瞬時單位線、 等流時線法等等。 隨著電子計算技術(shù)的發(fā)展, 流域水文模型已得到廣泛的研究和應(yīng)用, 為了增長暴雨洪水預(yù)報的預(yù)見期, 中國一些地區(qū)采用水文氣象法作預(yù)報。 即從分析形成暴雨的大氣環(huán)流形勢及其它天氣氣候要素入手,預(yù)報出暴雨,再據(jù)以預(yù)報洪水。 這種方法的關(guān)鍵在于暴雨預(yù)報的精度, 目前主要提供水庫調(diào)度運(yùn)用及研究防洪措施決策(如分洪)時參考 。

近年來， 水文、氣象和信息技術(shù)均有較大發(fā)展。氣象方面，氣象衛(wèi)星、天氣雷達(dá)等遙感技術(shù)的應(yīng)用， 極大地豐富了氣象信息的獲取能力和信息量， 中尺度數(shù)值天氣預(yù)報模式更是取得了令人矚目的成績， 這些新技術(shù)均可以進(jìn)行柵格處理， 取得量化的格點(diǎn)數(shù)據(jù)， 為暴雨預(yù)報和洪水預(yù)報的有機(jī)結(jié)合奠定了良好的基礎(chǔ)。洪水預(yù)報方面， 隨著3S 技術(shù)的廣泛應(yīng)用， 數(shù)字高程模型已在流域河網(wǎng)生成等方面得到較多的應(yīng)用。利用數(shù)字高程模型， 流域地形、分水嶺、河網(wǎng)、子流域的表達(dá)及集水面積的計算完全能用數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)， 在此基礎(chǔ)上， 以具有空間分布特征的水文參數(shù)和變量來描述流域水文時空變化特性的、以柵格數(shù)據(jù)為輸入、輸出的分布式水文模型的研究和應(yīng)用技術(shù)已趨成熟， 目前已進(jìn)入實(shí)用階段， 能夠直接計算出口流量過程， 使暴雨預(yù)報和洪水預(yù)報耦合成為可能。

①蓄滯洪區(qū)要根據(jù)流域或區(qū)域防洪規(guī)劃，制定洪水調(diào)度運(yùn)用方案，包括蓄滯洪區(qū)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)用措施及調(diào)度權(quán)限。洪水調(diào)度運(yùn)用方案須按照國務(wù)院規(guī)定的權(quán)限報請?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）級以上政府批準(zhǔn)。②建設(shè)洪水預(yù)報與預(yù)警系統(tǒng)。洪水預(yù)報包括預(yù)報洪水仕、洪水量、分洪時間和允許撤離的時限等。預(yù)警是指利用廣播、電視、電話、報警器、汽笛、鑼鼓、火把等方式，將信息傳播到需要分洪的整個地區(qū)，包括與外界隔絕的孤立地區(qū)。通信顱警系統(tǒng)在任何情況下都要暢通無阻，并應(yīng)建設(shè)有線與無線兩套系統(tǒng)。③按照國務(wù)院批準(zhǔn)的和省級政府制定的防御大洪水方案的程序，由防汛指揮部門統(tǒng)一發(fā)布分蓄拱警報。分蓄洪指令一旦發(fā)出，所在地縣級政府要立即組織實(shí)施，強(qiáng)制執(zhí)行，任何單位和個人不得阻攔、拖延。