水利信息化技术在黑河金盆水库防汛调度工作中的应用

1、    水利信息化技术在黑河金盆水库防汛调度工作中的应用    胡风有【摘要】在防汛调度领域当中，信息技术的重要性日益显现。笔者依据实际工作经验及相关文献资料的记载，首先针对以往西安黑河金盆水库防汛以及蓄水量和之间的相互关系进行分析，并在此基础上分析大数据、云计算等新兴信息化技术在防汛调度领域中的应用，希望可以为今后相关工作起到一定借鉴性作用，最终对我国水利行业信息化发展起到一定的促进性作用。【关键词】水利；信息化技术；防汛调度；应用；分析1、引言黑河金盆水库位于陕西省黑河下游，是一座以西安城市供水为主，兼顾灌溉及发电、防洪等多功能大二型水利工程。作为西

2、安市主要水源地，黑河金盆水库承担着70%西安市居民生活和工业用水供水任务。为解决水库防洪保安与供水矛盾，黑河金盆水库探索利用信息化技术手段实施水库精准调度，争取来水量不变条件下，实现多蓄水，为西安建设国际化大都市提供可靠的水资源保障。2、水库调度现状分析目前黑河金盆水库已建设了水库水雨情自动测报系统、洪水预报调度系统、大坝安全监测、闸门自动启闭、库区视频安全监控和防汛会商六大系统，完成了金盆水库水库调度规程、金盆水库汛限水位动态控制方案研究等水库运行规程编制。2001年水库运行以来，水库积累丰富的水库调度经验，水库信息化建设不断深入，调度自动化程度不断提高，调度反应时间大大缩短，为实现水库精准

3、调度奠定了基础。3、水库调度面临的主要课题每年汛期（6月1日至10月初）是降雨的主要时期，降雨量占全年总量的60%，因此水库在汛期以防洪为主，兼顾城市供水、灌溉、发电；其余时间由于降雨较少，水库以城市供水、灌溉、发电为主。而每年汛末进入秋季是水库洪水调度的关键时刻，此时虽处汛期，水库仍以防洪为主，但水库管理部门已开始考虑今冬明春的供水需求，如果此时不抓住有利时机蓄水，一旦9月底10月初降雨量不大或无降雨发生，就会给水库供水带来巨大压力，因此水库此时便开始逐渐增加蓄水量，库水位虽不超过汛限水位，但预留的防洪库容已在逐渐减小，远远小于6、7、8月的防洪库容，此时一旦发生秋汛洪水，水库必然会面临巨大

4、的防洪压力，水库只能以泄洪为主，这样就极易造成下游河道出险，各级政府和相关部门要投入大量的人力、物力、财力对水库下游河道进行抢险，转移危险区群众，保障沿河群众生命财产安全。回望近年来的秋汛洪水，由于降雨强度大、历时长、范围广，加之水库泄洪，致使水库下游河道频频发生灾情。2003年8月底9月初，西安地区连降中到大雨，造成黑河金官、中合、马坊、建兴、阿岔等十余处不同程度出现溃堤、丁坝水毁；富兴、老堡子段子堤决口，淹没耕地2000余亩。2005年9月底的连续强降雨造成黑河老堡子、梁家段子堤7处决口，长度达到210米，淹没耕地3000余亩，水毁丁坝51座、浆砌石护岸480米。2011年9月中旬发生的秋

5、汛洪水造成黑河郭寨、渭丰、董家园等9处堤防严重损毁，沿河农田大面积受灾，沿河乡镇群众及部队官兵3000多人参与抢险，紧急转移群众1.8万人。由于撤离及时，抢险得力，未造成人员伤亡。因此每年秋季水库在供水和防洪方面承受着巨大的双重压力。如何在现有工程前提下实施水库精准调度，争取最大的防洪效益和供水效益是水库调度面临主要课题。4、基于大数据技术，实现水库精准调度（1）大数据分析技术数据是在对物理事物进行观察的基础上得到的事实与概念，是和现实世界当中的地方、事件以及其他对象有一定相互关系的描述。但是从作用属性的角度上进行分析，数据其实是在各种类型因素从多个角度上作用在某一个事物之后产生的结果的描述，

6、针对数据进行分析是具有一定的收敛性或发散性。收敛性的具体表现为：对这一项数据信息造成影响的因素从空间的角度上进行分析是多维度的，例如对某一个断面流量造成影响的因素包含降水强度、河道比降以及流域面积等；从时间的角度上进行分析，可以划分为多个进程，例如土壤当中的含水量与之前一段时间的降水量有较为密切的相互关系；发散性具体表现为：数据造成的后续性影响也具备多维度和多进程性。所以采用大数据分析不单表现在对数据当前状态的分析处理领域当中，更应当在作用因素统计分析领域当中得到应用，将规律性的成果明确的找寻出来，并依据这一项规律来对未来的发展方向进行引导。（2）建立精准调度数学模型。实现水库精准调度的关键是

7、构建预见期长、预报精度高的洪水预报调度数学模型。利用大数据挖掘技术、通过对近年来收集的水雨情监测数据、水库流域下垫面变化及水库自动测报系统采集的实时水雨情数据分析，构建定性、定量的二维数学调度模型，实现对模型参数的动态调整，是水库实施精准调度的基础。（3）建立水库精准调度大数据平台。水库调度和天气变化情况、下游河道工程、水文情况以及水库防汛、发电、灌溉及供水需求密切相关。只有通过建立大数据平台，实时将气象、水文和防汛等部门的众多新信息汇总整合，对水库入库监测站断面流量、下游河道水文情况、大坝原型观测、气象卫星云图和气象雷达等关键数据进行综合分析，才能建立最佳、最可行的水库调度方案，为防汛抗旱指

8、挥决策提供科学依据。随着水利信息化的快速发展，让云计算资源在水利行业得到充分应用，是未来水利信息技术发展的一个重要方向。通过在市级水利管理部门构建云计算中心，让一些基礎性条件较差、技术力量较为薄弱的水库通过购买服务的方式将本单位数据信息和业务系统放置在云计算中心中，不仅可以让水库都能享受享受云计算资源的便捷性服务，减少重复性建设问题，而且可以迅速提高水库科学调度水平，降低水库防汛风险，实现水库精准化调度。结语：在过去几年，国内洪涝灾害发生几率较高，在国内不同地区均出现了不同程度的洪涝灾害，使得水库周边人民群众的生命财产安全无法得到保证。在此背景下云计算、大数据等新技术的普及应用，正改变传统的人工加经验水库调度方式，为水库实施精准调度争取最大的防洪效益和供水效益，减轻流域的防洪压力和缓解地区水资源紧张矛盾带来了更好、更快、更便捷的技术手段。参考文献