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浅议WebGIS技术在德州市三干流防洪调度系统中的应用

2014-12-13马元杰冯蕾

中华建设科技 2014年10期
关键词:德州

马元杰+冯蕾

【摘要】真实有效的信息是防洪指挥调度决策的基础, 防汛指挥调度的优劣直接关系到全市人民生命财产安全和经济社会发展。本文通过分析防洪调度工作中存在的问题及产生的原因,将WebGIS技术应用在德州市三干流防洪指挥调度系统中,并把研究成果推广应用,更好的为防洪除涝减灾服务。

【关键词】WebGIS;德州;三干流;防洪调度

On WebGIS technology in Dezhou Three River Flood Control Operation System

Ma Yuan-jie1,Feng Lei2

(1.MWR IOC Zhangweinan Authority Planning DepartmentDezhouShandong253000;

2.River Water Conservancy Bureau Dezhou Project Management OfficeDezhouShandong253014)

【Abstract】Information is the basis for a real and effective flood control dispatching decisions, flood dispatching directly related to the merits of the city's people's lives and property safety and economic and social development. This paper analyzes the work of flood control scheduling problems and causes, will WebGIS technology in Dezhou three dispatching system of flood control, and to promote the application of research results, the better for flood control waterlogging disaster mitigation services.

【Key words】WebGIS;Texas;Three mainstream;Flood control operation

近年来,随着计算机技术、网络技术和数据库技术的广泛深入运用,防洪指挥调度也得到迅速发展,其标准化和规范化对提高德州市防洪调度水平具有重要的推动作用,研究与开发适合本地特色的防洪指挥调度系统意义重大。将WebGIS技术应用在德州市防洪指挥调度系统就是针对境内相互间具有水文学、水力学、水利联系的河道以及涵闸、堤防、险工等相关工程设施进行统一协调调度,最大限度降低灾害影响和损失计算机软件系统。

1. 存在的问题

真实有效的信息是防洪指挥调度决策的基础。 德州市在水文测报的基础上建立和开发了架构齐全的防汛信息查询系统,用于汛情信息自动采集和接收系统以满足防洪调度决策的需要。虽然已经能够实现大部分功能,但针对雨、水、工、灾情防汛信息以及洪水调度方案等还只能通过单一系统进行查询,没有形成统一、规范、通用的系统结构框架,缺乏必要的功能整合,预报调度和决策思路、方法难以发挥很好的作用,上下级信息流通不畅、重要信息难以传递给所需防汛部门,影响防洪调度的时效性,指挥调度难度很大,造成防汛工作被动,不利于充分发挥现有工程的防洪效益。

2. 原因分析

防汛指挥调度的优劣直接关系到全市人民生命财产安全和经济社会发展。德州市地处平原地带,洪涝灾害是主要自然灾害之一。据记载,从1368年至1949年的580多年中,出现洪涝灾害362次,平均1.6年一次。1949年至2011年的60余年间,发生洪涝灾害30余次,较大洪涝灾害10余次,具有突发、频发、多发等特点。境内马颊河、徒骇河、德惠新河三干流是骨干防洪排涝河道,在防御洪涝灾害方面功不可没,但受重建轻管思想制约,现状河道淤积严重,沿河建筑物老化病险,堤防残缺薄弱,工程长期“吃老本”,防灾减灾功能衰减,有的甚至功能殆尽,远远达不到原设计标准,极大的影响了防洪减灾工作的成效。如果通过将所有的防洪工程都按照高标准建设,在经济上是不可行的,也是不必要的,而且大规模新建工程对环境和生态都会造成一定程度的影响和破坏。历年来与洪涝灾害的抗争过程证明,单纯依靠工程措施不能从根本上消除洪涝灾害的威胁,需要在切实依靠工程措施的同时,加强防洪除涝非工程措施的研究和建设,实现工程与非工程措施相结合,缓解上述矛盾。建立基于WebGIS的防洪指挥调度系统,可规范设计、统一结构、标准功能,避免重复设计与开发,节约人力、财力和物力,在市级防指成员单位、市县实现同级间横向和上下级纵向的连接,有利于各级各有关单位统一掌握汛情,有利于防洪统一联合调度决策,有利于促进防洪管理整体水平的提高,使防洪工程在防灾减灾中发挥更大的效益。

图1

3. 对策建议

将WebGIS技术应用于德州市三干流防洪调度系统是防洪除涝非工程措施中的关键举措,当发生洪涝灾害时,迅速采集和传输雨水工灾情信息,并对其发展趋势作出预测和预报,经分析制定出防洪抗旱调度方案,有效减轻和降低洪涝灾害的危害及损失。

该系统由决策支持系统、数据采集分析系统、洪水预报系统、洪水调度系统和信息查询系统构成,面向防洪决策指挥,针对非工程措施,在计算机网络环境下,以防汛综合数据库及其管理系统为基础,利用WebGIS技术完成各类有关信息的实时接收、处理、存储和查询汇总,通过“流域-河道”预报系统实现防洪形势分析、防洪调度方案的生成、模拟、可视化显示、多方案比较、调度方案管理、调度成果管理、系统管理、与中央系统进行数据交换等功能,在电子地图上清晰直观显示图像图表和文字说明,为实时防汛会商决策提供支持的计算机应用软件系统(见图1)。endprint

3.1决策支持系统技术。

包括GIS组件、决策调度模型、WEB应用服务器、系统管理组件等。主要采用的技术路线如下:

3.1.1采用B/S实现方式,基于J2EE架构,在WebLogic上进行集成和开发,保证系统可维护性强、可扩展性强。

3.1.2基于WebGIS进行信息展示与导航操作,保证系统具有良好的可视化效果。

3.1.3基于MVC设计模式的Struts技术进行系统开发建设,清晰程序结构、增强代码稳定性和信息展示的灵活性,确保系统具有更好的可维护性与适应性。

3.1.4采用层次化、组件化的设计思想,分离业务逻辑与表现形式,增强代码的重用性,满足系统维护与升级的需要。

3.1.5采用河道演进模型和河道一维水动力学模型作为后台模型支撑,保证系统的可靠性和稳定性。

3.2数据采集分析系统。

利用WebGIS技术将气象、雨、水、工、灾情等信息加载到电子地图上,提供卫星云图、气象雷达、天气预报等气象信息链接选项,方便查询;实现降雨区域及发展过程动画演示等功能,直观显示降雨趋势;实现河道水位、流量等信息的实施测报与查询,形成水位-流量变化曲线,计算降雨产流;实现重点涵闸、河段、堤防、险工信息的现场采集、前端控制、远程视频传输和总控,确保水利工程安全运行;实现农田受灾面积在电子地图中的动态示意;参考历史洪水信息及工作经验实时调度三干流洪水。

图2

图3

3.3洪水预报系统。

根据洪水形成和运动的规律,以过去和实时水文气象资料作为输入,采用流域降雨径流法与河道洪水预报相结合的方法对未来一定时段的洪水发展情况进行预报,通过分析研究流域降雨形成、洪水特点、河床变形及河道洪水波运动规律,利用水文学、水力学、河流动力学等技术,建立实用的洪水预报经验方案和数学预报模型,对洪峰水位(流量)、洪水过程等要素进行实时预报,并直观显示电子地图中。实际应用中,根据德州市实际,按自然分水线或支流分布情况将我市境内三干流流域划分成若干个子流域,各子流域之间由河道连接,形成“流域-河道”洪水预报系统(见图2)。子流域流域汇流时间和河道洪水波传播时间之和即理论预见期。各子流域的洪水预报属流域降雨径流预报,其流域产汇流预报模型采用新安江模型,输入为流域内点雨量或面雨量系列文件,输出为出口断面水位流量系列文件。产生的洪水过程最后汇集到干流,通过河道洪水预报法得到干流某断面的洪水过程,其河道汇流预报模型运用马斯京根演算法,该类模型输入为上断面水位流量系列文件,输出为下断面水位流量系列文件。每次预报完成后,不断更新数据库实时数据,计算出的预报数据与实时数据比较,如果与预测现象一致,加快实时数据更新速度。如果不一致,及时调整模型参数,确保预测结果的快速精准。

3.4洪水调度系统(见图3)。

综合考虑上游来水、支流汇入、径流产流、下游河道承载能力等多种因素,按照防洪调度规则及工程控制指标,结合决策者工作经验进行推理判断,明确需启用的防洪工程,生成多个洪水调度方案,在保证河道安全情况下,优选对上下游影响最小的调度方案。

3.5信息查询系统。

在综合数据库的支持下,构建基于Web的综合信息查询系统,提供基于Web的实时雨水工灾情等防汛相关信息及图上查询和标注,地图放大、缩小及漫游,预报调度成果发布等。

表1

图4

4. 应用实例

2012年7月底至8月初,德州市遭受连续强降雨过程,各个子系统在防洪调度中发挥了很大的作用,实时数据采集分析系统及时准确的接收每次降雨、水位等汛情信息,之后利用洪水预报子系统推算下游流量、水位,进行洪水预报,并根据预报结果和三干流防洪调度规则,制定合理的洪水调度方案,为三干流合理安全调度提供了强有力的技术支撑。同时可以对此次洪灾中所有的调度成果及资料进行查询。

4.1实时数据采集。

从自动雨水情测报系统中接收2012年7月30日6时至8月6日8时降水量(见表1、图4):

图5

4.2洪水预报。

通过对实时雨水情的分析,根据上游洪峰利用流域降雨径流法与河道洪水预报法对下游洪峰进行预测,预报结果与实际洪水过程对照如图5、图6。

图6

4.3洪水调度。

4.3.1当德惠河水位上涨到接近排涝水位时,为减轻河道的行洪压力,8月1日14时提起赵棒槌涵洞通过北四分干,8月1日提起东西宗闸向马颊河分流。

4.3.2当马颊河行洪受下游顶托排水不畅时,分别于8月5日启用沙杨河、跃丰河北段、漳马河向减河、漳卫新河分流;同时根据马颊河上游来水减少的情况,及时控制调蓄上游拦河闸减少下泄水量,减轻下游河道的行洪压力。

4.4分洪效果。

(1)此次分洪调度,马颊河通过沙扬河向减河分洪最大流量为54m3/s,共分流6127万m3;马颊河通过跃丰河、漳马河向漳卫新河分流,跃丰河最大流量为35m3/s,漳马河最大流量为25 m3/s,共分流7871万m3左右。马颊河分洪约1.5亿m3。

(2)德惠新河通过北四分干平均分洪流量60m3/s,共分流9150万m3;通过跃丰河南段向马颊河平均分洪流量70m3/s,共分流9987万m3。德惠新河分洪共1.9亿m3。

经过马颊河、德惠新河、漳卫新河的联合分洪调度,共分洪3.3亿m3,占全市积涝水量(6亿立方米)的57%,使河道水位平稳持续下降,确保了全市干支流河道安全运行。

4.5效益分析。

4.5.1农田积水快速外排,减少农业经济损失。通过认真分析、准确预报、科学调度,成功分流3.4亿m3洪水,可减少农田积水面积170余万亩,缩短涝水外排时间8天左右,有效降低了干流河道水位,为抗洪抢险争取了时间和主动,对减少农业经济损失起到了关键作用。

4.5.2河道无决口,水利工程安全运行。虽然汛前对全市水利工程进行了认真安全排查,但是由于2012年汛期强降雨引发的洪水已经远远超出了河道行洪能力,加之河道淤积严重、闸涵工程年久失修等问题,如果洪水调度不科学将出现严重后果。通过系统调度、科学研判,对洪水形势作出准确判断,及时调度闸涵、分流洪水,全市干支流河道无决口,水利工程安全运行。仅德惠新河跃丰河部分河段出现了漫溢,由于及时加固、封堵,迅速化险为夷。

4.5.3人员零伤亡,防洪社会效益显著。暴雨内涝直接威胁全市254万人的生命安全,经受了雨淋水淹的危旧房屋、险工险段、低洼易涝区等也存在着极大的安全隐患。为此,各级政府、各有关部门积极抽调排水设备外排积水,免除工厂停产、商业停业和交通中断等社会损失,避免人员伤亡,为社会经济发展做出贡献。

5. 结语

将WebGIS技术应用于德州市三干流防洪调度系统是对原信息查询系统的进一步探索研究,推进防洪调度系统向集成化的方向发展。其核心部分主要是洪水预报和合理调度,其中涉及许多技术问题。研究运用WebGIS技术优化防汛指挥调度系统,对其进行重新组合配置,可以增强各子系统的连贯性、系统性,实现无缝对接,最大程度的提高信息采集的可靠性、精确度以及预报的预见期、时效性,及时获得最优调度模型及应用,以期在现有工程条件下,及时把握相关情况,正确分析和研判防汛形势,科学制定指挥调度方案,防控洪涝灾害发生全过程,尽最大努力杜绝偏差或失误,实现由控制洪水向洪水管理转变,将洪涝灾害带来的不利影响降到最低,取得相对损失最小、收益最大的效果。

[文章编号]1619-2737(2014)10-20-824endprint

3.1决策支持系统技术。

包括GIS组件、决策调度模型、WEB应用服务器、系统管理组件等。主要采用的技术路线如下:

3.1.1采用B/S实现方式,基于J2EE架构,在WebLogic上进行集成和开发,保证系统可维护性强、可扩展性强。

3.1.2基于WebGIS进行信息展示与导航操作,保证系统具有良好的可视化效果。

3.1.3基于MVC设计模式的Struts技术进行系统开发建设,清晰程序结构、增强代码稳定性和信息展示的灵活性,确保系统具有更好的可维护性与适应性。

3.1.4采用层次化、组件化的设计思想,分离业务逻辑与表现形式,增强代码的重用性,满足系统维护与升级的需要。

3.1.5采用河道演进模型和河道一维水动力学模型作为后台模型支撑,保证系统的可靠性和稳定性。

3.2数据采集分析系统。

利用WebGIS技术将气象、雨、水、工、灾情等信息加载到电子地图上,提供卫星云图、气象雷达、天气预报等气象信息链接选项,方便查询;实现降雨区域及发展过程动画演示等功能,直观显示降雨趋势;实现河道水位、流量等信息的实施测报与查询,形成水位-流量变化曲线,计算降雨产流;实现重点涵闸、河段、堤防、险工信息的现场采集、前端控制、远程视频传输和总控,确保水利工程安全运行;实现农田受灾面积在电子地图中的动态示意;参考历史洪水信息及工作经验实时调度三干流洪水。

图2

图3

3.3洪水预报系统。

根据洪水形成和运动的规律,以过去和实时水文气象资料作为输入,采用流域降雨径流法与河道洪水预报相结合的方法对未来一定时段的洪水发展情况进行预报,通过分析研究流域降雨形成、洪水特点、河床变形及河道洪水波运动规律,利用水文学、水力学、河流动力学等技术,建立实用的洪水预报经验方案和数学预报模型,对洪峰水位(流量)、洪水过程等要素进行实时预报,并直观显示电子地图中。实际应用中,根据德州市实际,按自然分水线或支流分布情况将我市境内三干流流域划分成若干个子流域,各子流域之间由河道连接,形成“流域-河道”洪水预报系统(见图2)。子流域流域汇流时间和河道洪水波传播时间之和即理论预见期。各子流域的洪水预报属流域降雨径流预报,其流域产汇流预报模型采用新安江模型,输入为流域内点雨量或面雨量系列文件,输出为出口断面水位流量系列文件。产生的洪水过程最后汇集到干流,通过河道洪水预报法得到干流某断面的洪水过程,其河道汇流预报模型运用马斯京根演算法,该类模型输入为上断面水位流量系列文件,输出为下断面水位流量系列文件。每次预报完成后,不断更新数据库实时数据,计算出的预报数据与实时数据比较,如果与预测现象一致,加快实时数据更新速度。如果不一致,及时调整模型参数,确保预测结果的快速精准。

3.4洪水调度系统(见图3)。

综合考虑上游来水、支流汇入、径流产流、下游河道承载能力等多种因素,按照防洪调度规则及工程控制指标,结合决策者工作经验进行推理判断,明确需启用的防洪工程,生成多个洪水调度方案,在保证河道安全情况下,优选对上下游影响最小的调度方案。

3.5信息查询系统。

在综合数据库的支持下,构建基于Web的综合信息查询系统,提供基于Web的实时雨水工灾情等防汛相关信息及图上查询和标注,地图放大、缩小及漫游,预报调度成果发布等。

表1

图4

4. 应用实例

2012年7月底至8月初,德州市遭受连续强降雨过程,各个子系统在防洪调度中发挥了很大的作用,实时数据采集分析系统及时准确的接收每次降雨、水位等汛情信息,之后利用洪水预报子系统推算下游流量、水位,进行洪水预报,并根据预报结果和三干流防洪调度规则,制定合理的洪水调度方案,为三干流合理安全调度提供了强有力的技术支撑。同时可以对此次洪灾中所有的调度成果及资料进行查询。

4.1实时数据采集。

从自动雨水情测报系统中接收2012年7月30日6时至8月6日8时降水量(见表1、图4):

图5

4.2洪水预报。

通过对实时雨水情的分析,根据上游洪峰利用流域降雨径流法与河道洪水预报法对下游洪峰进行预测,预报结果与实际洪水过程对照如图5、图6。

图6

4.3洪水调度。

4.3.1当德惠河水位上涨到接近排涝水位时,为减轻河道的行洪压力,8月1日14时提起赵棒槌涵洞通过北四分干,8月1日提起东西宗闸向马颊河分流。

4.3.2当马颊河行洪受下游顶托排水不畅时,分别于8月5日启用沙杨河、跃丰河北段、漳马河向减河、漳卫新河分流;同时根据马颊河上游来水减少的情况,及时控制调蓄上游拦河闸减少下泄水量,减轻下游河道的行洪压力。

4.4分洪效果。

(1)此次分洪调度,马颊河通过沙扬河向减河分洪最大流量为54m3/s,共分流6127万m3;马颊河通过跃丰河、漳马河向漳卫新河分流,跃丰河最大流量为35m3/s,漳马河最大流量为25 m3/s,共分流7871万m3左右。马颊河分洪约1.5亿m3。

(2)德惠新河通过北四分干平均分洪流量60m3/s,共分流9150万m3;通过跃丰河南段向马颊河平均分洪流量70m3/s,共分流9987万m3。德惠新河分洪共1.9亿m3。

经过马颊河、德惠新河、漳卫新河的联合分洪调度,共分洪3.3亿m3,占全市积涝水量(6亿立方米)的57%,使河道水位平稳持续下降,确保了全市干支流河道安全运行。

4.5效益分析。

4.5.1农田积水快速外排,减少农业经济损失。通过认真分析、准确预报、科学调度,成功分流3.4亿m3洪水,可减少农田积水面积170余万亩,缩短涝水外排时间8天左右,有效降低了干流河道水位,为抗洪抢险争取了时间和主动,对减少农业经济损失起到了关键作用。

4.5.2河道无决口,水利工程安全运行。虽然汛前对全市水利工程进行了认真安全排查,但是由于2012年汛期强降雨引发的洪水已经远远超出了河道行洪能力,加之河道淤积严重、闸涵工程年久失修等问题,如果洪水调度不科学将出现严重后果。通过系统调度、科学研判,对洪水形势作出准确判断,及时调度闸涵、分流洪水,全市干支流河道无决口,水利工程安全运行。仅德惠新河跃丰河部分河段出现了漫溢,由于及时加固、封堵,迅速化险为夷。

4.5.3人员零伤亡,防洪社会效益显著。暴雨内涝直接威胁全市254万人的生命安全,经受了雨淋水淹的危旧房屋、险工险段、低洼易涝区等也存在着极大的安全隐患。为此,各级政府、各有关部门积极抽调排水设备外排积水,免除工厂停产、商业停业和交通中断等社会损失,避免人员伤亡,为社会经济发展做出贡献。

5. 结语

将WebGIS技术应用于德州市三干流防洪调度系统是对原信息查询系统的进一步探索研究,推进防洪调度系统向集成化的方向发展。其核心部分主要是洪水预报和合理调度,其中涉及许多技术问题。研究运用WebGIS技术优化防汛指挥调度系统,对其进行重新组合配置,可以增强各子系统的连贯性、系统性,实现无缝对接,最大程度的提高信息采集的可靠性、精确度以及预报的预见期、时效性,及时获得最优调度模型及应用,以期在现有工程条件下,及时把握相关情况,正确分析和研判防汛形势,科学制定指挥调度方案,防控洪涝灾害发生全过程,尽最大努力杜绝偏差或失误,实现由控制洪水向洪水管理转变,将洪涝灾害带来的不利影响降到最低,取得相对损失最小、收益最大的效果。

[文章编号]1619-2737(2014)10-20-824endprint

3.1决策支持系统技术。

包括GIS组件、决策调度模型、WEB应用服务器、系统管理组件等。主要采用的技术路线如下:

3.1.1采用B/S实现方式,基于J2EE架构,在WebLogic上进行集成和开发,保证系统可维护性强、可扩展性强。

3.1.2基于WebGIS进行信息展示与导航操作,保证系统具有良好的可视化效果。

3.1.3基于MVC设计模式的Struts技术进行系统开发建设,清晰程序结构、增强代码稳定性和信息展示的灵活性,确保系统具有更好的可维护性与适应性。

3.1.4采用层次化、组件化的设计思想,分离业务逻辑与表现形式,增强代码的重用性,满足系统维护与升级的需要。

3.1.5采用河道演进模型和河道一维水动力学模型作为后台模型支撑,保证系统的可靠性和稳定性。

3.2数据采集分析系统。

利用WebGIS技术将气象、雨、水、工、灾情等信息加载到电子地图上,提供卫星云图、气象雷达、天气预报等气象信息链接选项,方便查询;实现降雨区域及发展过程动画演示等功能,直观显示降雨趋势;实现河道水位、流量等信息的实施测报与查询,形成水位-流量变化曲线,计算降雨产流;实现重点涵闸、河段、堤防、险工信息的现场采集、前端控制、远程视频传输和总控,确保水利工程安全运行;实现农田受灾面积在电子地图中的动态示意;参考历史洪水信息及工作经验实时调度三干流洪水。

图2

图3

3.3洪水预报系统。

根据洪水形成和运动的规律,以过去和实时水文气象资料作为输入,采用流域降雨径流法与河道洪水预报相结合的方法对未来一定时段的洪水发展情况进行预报,通过分析研究流域降雨形成、洪水特点、河床变形及河道洪水波运动规律,利用水文学、水力学、河流动力学等技术,建立实用的洪水预报经验方案和数学预报模型,对洪峰水位(流量)、洪水过程等要素进行实时预报,并直观显示电子地图中。实际应用中,根据德州市实际,按自然分水线或支流分布情况将我市境内三干流流域划分成若干个子流域,各子流域之间由河道连接,形成“流域-河道”洪水预报系统(见图2)。子流域流域汇流时间和河道洪水波传播时间之和即理论预见期。各子流域的洪水预报属流域降雨径流预报,其流域产汇流预报模型采用新安江模型,输入为流域内点雨量或面雨量系列文件,输出为出口断面水位流量系列文件。产生的洪水过程最后汇集到干流,通过河道洪水预报法得到干流某断面的洪水过程,其河道汇流预报模型运用马斯京根演算法,该类模型输入为上断面水位流量系列文件,输出为下断面水位流量系列文件。每次预报完成后,不断更新数据库实时数据,计算出的预报数据与实时数据比较,如果与预测现象一致,加快实时数据更新速度。如果不一致,及时调整模型参数,确保预测结果的快速精准。

3.4洪水调度系统(见图3)。

综合考虑上游来水、支流汇入、径流产流、下游河道承载能力等多种因素,按照防洪调度规则及工程控制指标,结合决策者工作经验进行推理判断,明确需启用的防洪工程,生成多个洪水调度方案,在保证河道安全情况下,优选对上下游影响最小的调度方案。

3.5信息查询系统。

在综合数据库的支持下,构建基于Web的综合信息查询系统,提供基于Web的实时雨水工灾情等防汛相关信息及图上查询和标注,地图放大、缩小及漫游,预报调度成果发布等。

表1

图4

4. 应用实例

2012年7月底至8月初,德州市遭受连续强降雨过程,各个子系统在防洪调度中发挥了很大的作用,实时数据采集分析系统及时准确的接收每次降雨、水位等汛情信息,之后利用洪水预报子系统推算下游流量、水位,进行洪水预报,并根据预报结果和三干流防洪调度规则,制定合理的洪水调度方案,为三干流合理安全调度提供了强有力的技术支撑。同时可以对此次洪灾中所有的调度成果及资料进行查询。

4.1实时数据采集。

从自动雨水情测报系统中接收2012年7月30日6时至8月6日8时降水量(见表1、图4):

图5

4.2洪水预报。

通过对实时雨水情的分析,根据上游洪峰利用流域降雨径流法与河道洪水预报法对下游洪峰进行预测,预报结果与实际洪水过程对照如图5、图6。

图6

4.3洪水调度。

4.3.1当德惠河水位上涨到接近排涝水位时,为减轻河道的行洪压力,8月1日14时提起赵棒槌涵洞通过北四分干,8月1日提起东西宗闸向马颊河分流。

4.3.2当马颊河行洪受下游顶托排水不畅时,分别于8月5日启用沙杨河、跃丰河北段、漳马河向减河、漳卫新河分流;同时根据马颊河上游来水减少的情况,及时控制调蓄上游拦河闸减少下泄水量,减轻下游河道的行洪压力。

4.4分洪效果。

(1)此次分洪调度,马颊河通过沙扬河向减河分洪最大流量为54m3/s,共分流6127万m3;马颊河通过跃丰河、漳马河向漳卫新河分流,跃丰河最大流量为35m3/s,漳马河最大流量为25 m3/s,共分流7871万m3左右。马颊河分洪约1.5亿m3。

(2)德惠新河通过北四分干平均分洪流量60m3/s,共分流9150万m3;通过跃丰河南段向马颊河平均分洪流量70m3/s,共分流9987万m3。德惠新河分洪共1.9亿m3。

经过马颊河、德惠新河、漳卫新河的联合分洪调度,共分洪3.3亿m3,占全市积涝水量(6亿立方米)的57%,使河道水位平稳持续下降,确保了全市干支流河道安全运行。

4.5效益分析。

4.5.1农田积水快速外排,减少农业经济损失。通过认真分析、准确预报、科学调度,成功分流3.4亿m3洪水,可减少农田积水面积170余万亩,缩短涝水外排时间8天左右,有效降低了干流河道水位,为抗洪抢险争取了时间和主动,对减少农业经济损失起到了关键作用。

4.5.2河道无决口,水利工程安全运行。虽然汛前对全市水利工程进行了认真安全排查,但是由于2012年汛期强降雨引发的洪水已经远远超出了河道行洪能力,加之河道淤积严重、闸涵工程年久失修等问题,如果洪水调度不科学将出现严重后果。通过系统调度、科学研判,对洪水形势作出准确判断,及时调度闸涵、分流洪水,全市干支流河道无决口,水利工程安全运行。仅德惠新河跃丰河部分河段出现了漫溢,由于及时加固、封堵,迅速化险为夷。

4.5.3人员零伤亡,防洪社会效益显著。暴雨内涝直接威胁全市254万人的生命安全,经受了雨淋水淹的危旧房屋、险工险段、低洼易涝区等也存在着极大的安全隐患。为此,各级政府、各有关部门积极抽调排水设备外排积水,免除工厂停产、商业停业和交通中断等社会损失,避免人员伤亡,为社会经济发展做出贡献。

5. 结语

将WebGIS技术应用于德州市三干流防洪调度系统是对原信息查询系统的进一步探索研究,推进防洪调度系统向集成化的方向发展。其核心部分主要是洪水预报和合理调度,其中涉及许多技术问题。研究运用WebGIS技术优化防汛指挥调度系统,对其进行重新组合配置,可以增强各子系统的连贯性、系统性,实现无缝对接,最大程度的提高信息采集的可靠性、精确度以及预报的预见期、时效性,及时获得最优调度模型及应用,以期在现有工程条件下,及时把握相关情况,正确分析和研判防汛形势,科学制定指挥调度方案,防控洪涝灾害发生全过程,尽最大努力杜绝偏差或失误,实现由控制洪水向洪水管理转变,将洪涝灾害带来的不利影响降到最低,取得相对损失最小、收益最大的效果。

[文章编号]1619-2737(2014)10-20-824endprint

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