黄河防洪调度系统课件.ppt
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1、黄河防洪调度系统 (一期)建设方案2007年11月张金良1PPT课件2PPT课件3PPT课件陆陆浑浑故县三门峡三门峡小浪底小浪底(一)上拦工程4PPT课件三门峡水库三门峡水库 坝址以上流域面坝址以上流域面积积68.868.8万万kmkm2 2,控制,控制黄河水量的黄河水量的89%89%,黄,黄河沙量的河沙量的98%98%。最高。最高防洪运用水位防洪运用水位335.0m335.0m,防洪库容,防洪库容约约5555亿亿m m3 3。汛限水位。汛限水位305m305m,必要时降到,必要时降到300m300m 5PPT课件小浪底水库小浪底水库 控制流域面积控制流域面积69.4万万km2,设计正常蓄水位
2、,设计正常蓄水位275m,总库容,总库容126.5亿亿m3,其中淤沙库容,其中淤沙库容75.5亿亿m3,长期有效库容,长期有效库容51亿亿m3,防洪库容,防洪库容40.5亿亿m3。前汛期汛限。前汛期汛限225m,后汛期汛限,后汛期汛限248.0m。最高防洪运用。最高防洪运用水位水位275m。6PPT课件陆浑水库陆浑水库 陆浑水库位于伊河中游,控制流域面积陆浑水库位于伊河中游,控制流域面积3492km2,设计总库,设计总库容容12.1亿亿m3。前汛期汛限水位。前汛期汛限水位315.5m,库容为,库容为5.1亿亿m3;后汛期;后汛期汛限汛限317.5m,库容为,库容为5.8亿亿m3。7PPT课件故
3、县水库故县水库 故县水库位于黄河支流洛河的中游,控制流域面积故县水库位于黄河支流洛河的中游,控制流域面积5370km2,设计总库容设计总库容11.75亿亿m3。前汛期汛限水位。前汛期汛限水位527.3m,库容为,库容为5.2亿亿m3;后汛期汛限后汛期汛限534.3m,库容为,库容为6.4亿亿m3。8PPT课件(二)下排工程右岸长右岸长624km左岸长左岸长747km左岸左岸左岸左岸 1 1、临黄大堤、临黄大堤 左岸从孟县中曹坡起,右岸从郑左岸从孟县中曹坡起,右岸从郑州市邙山起,共长州市邙山起,共长1371km1371km。加上北金堤、沁河堤、大。加上北金堤、沁河堤、大清河堤、东平湖围堤、河口堤
4、等,黄河下游各类堤防清河堤、东平湖围堤、河口堤等,黄河下游各类堤防总长总长2291km2291km。左岸左岸9PPT课件黄河大堤设计防洪标准为:黄河大堤设计防洪标准为:花园口花园口 22000m22000m3 3/s/s;艾山以下艾山以下 11000m11000m3 3/s/s。10PPT课件 2 2、河道整治工程概况、河道整治工程概况 主要包括险工和控导护滩工程两部分主要包括险工和控导护滩工程两部分险险 工工控控 导导11PPT课件 目前,黄河下游大堤有险工目前,黄河下游大堤有险工143143处,坝、垛处,坝、垛53725372道,工程长度道,工程长度337km337km (1 1)险工)险
5、工12PPT课件 目前有控导护滩工程目前有控导护滩工程227227处,坝、垛处,坝、垛45344534道,工道,工程长度程长度447km447km (2 2)控导护滩工程)控导护滩工程13PPT课件1 1、东平湖滞洪区、东平湖滞洪区 涉及山东省东平、涉及山东省东平、梁山、汶上三县共梁山、汶上三县共29.0629.06万人,总面积万人,总面积627km627km2 2,有耕地,有耕地47.3747.37万亩。总分洪万亩。总分洪能力能力8500m8500m3 3/s/s。总库。总库容为容为30.430.4亿亿m m3 3。(三)分滞洪工程东平湖14PPT课件2 2、北金堤滞洪区、北金堤滞洪区 是防
6、御超标准洪水的重要工程措施之一,滞是防御超标准洪水的重要工程措施之一,滞洪区面积洪区面积2316km2,涉及豫、鲁两省七个县,涉及豫、鲁两省七个县(市)约(市)约157万人。渠村分洪闸设计分洪流量万人。渠村分洪闸设计分洪流量10000m3/s,有效分洪水量,有效分洪水量20亿亿m3。张庄退水闸。张庄退水闸设计退水流量设计退水流量1000m3/s。北金堤15PPT课件16PPT课件(一)系统开发目标 建成防洪调度软件系统,较为全面地支持黄河中下游洪水水(沙)调度与管理的主要技术业务,使分析计算过程更加高效、直观,使决策的准确性和时效性进一步增强。探讨将水库、河道冲淤数学模型应用于实时洪水泥沙调度
7、,力争获取成熟经验,为今后全面、成熟应用冲淤数学模型打下坚实基础,为科学调度现有防洪工程、有效地减少洪水泥沙灾害提供决策支持。黄河防洪调度系统初步设计系统开发目标系统开发目标huangheshuiliweiyuanghuifangxunban17PPT课件1、潼关水沙过程预估(二期)预估潼关水沙过程,并作为干流河段的上边界基本输入项2、洪水调度预案分析 包括常规预案分析计算、特定目的的方案分析和设计洪水的相关分析计算等3、实时洪水(水沙)调度方案分析 实时洪水(水沙)调度方案分析计算、调水调沙方案分析计算、单库及多库组合调度计算等4、水库调度监测信息应用 提取相关系统的水库水情及调度监测信息,
8、对水库调度进行实时监督5、调度方案评估 对调度方案进行综合而概要的评估分析,形成方案比选依据(二)系统的主要功能18PPT课件适应现有工程体系特点体现黄委最新水(沙)调控思想提供预案分析和实时调度方案分析的辅助决策功能实现清晰的调度业务流程并优化系统结构体现多重耦合概念融合实用性和先进性充分利用现有资源,贯彻整合开发要求探讨泥沙冲淤模型与清水模型的耦合机制(三)系统开发建设的主要思路19PPT课件(四)覆盖范围(1)黄河小北干流龙门和相关支流的河津、状头及华县站 至潼关河段(二期)(2)黄河潼关至花园口河段,包括:洛河流域:故县水库及其以下;伊河流域:陆浑水库及其以下;沁河流域:五龙口与山路平
9、站以下;黄河干流:三门峡、小浪底两个大型水库;(3)黄河花园口至利津河段,包括:东平湖、北金堤两个蓄滞洪区。20PPT课件 (五)系统(一期)建设内容(1)(1)洪水调度预案分析计算子系统;(2)实时洪水(泥沙)调度方案分析计算子系统;(3)调度方案评估子系统;(4)三花区间洪水预报与调度耦合与接口;(5)水库调度监测信息应用;21PPT课件(五)系统(一期)建设内容(2)(6)选择现有成熟的水库、河道泥沙冲淤数学模型进行 整合 、改造与并进行耦合应用;(7)历史水沙数据库和系统专用数据库建设;(8)相关标准体系建立;(9)硬件网络基础环境建设;(10)系统业务运行与服务模块开发;系统软件开发
10、与集成。22PPT课件1、防洪调度流程分析黄河中游产汇流、沙数值模型龙门、华县、潼关历史水沙数据库神经网络模型龙门水沙过程华县水沙过程小北干流揭河底模型实测渭河下游揭河底模型实测潼关水沙过程实测水沙预报水沙预报分洪河道水沙演进模型花园口水沙过程黄河下游河道水沙数学模型集黄河下游分滞洪区分洪模型黄河下游河道水沙数学模型集利津水沙过程不分洪方案评估模型灾情评估模型返 回 计算实测实测预报预报CCC四库联合优化调度模型B下达调度指令三门峡出库含沙量预测三门峡调洪模型三门峡冲淤数模集水沙耦合三门峡出库水沙过程冲淤量分布ABCC小浪底异重流数模小浪底入库水沙过程降水预报小浪底调洪模型小浪底冲淤数模集冲淤
11、量分布水沙耦合小浪底出库水沙过程实测三花间产汇流数值模型三小间洪水过程卢氏洪水过程东湾洪水过程故县调洪模型陆浑调洪模型实测实测白马寺洪水过程龙门镇洪水过程黑石关洪水过程武陟洪水过程小花干洪水过程实测ACBBC 黄河防洪调度业务流程示意图孙口水沙过程(六)系统总体设计黄河防洪调度系统23PPT课件2、系统功能结构图系统总控实时水沙调度方案分析潼关水沙过程预估洪水调度预案分析水库调度监测信息应用调度评估与决策水沙过程相似分析生成水沙过程预估模型计算黄河流域模型系统应用设计洪水计算洪水预案设定水库调度方案分析蓄滞洪区运用方案分析实时洪水调度方案生成实时洪水调度方案设定洪水调度方案分析实时洪水调度方案
12、管理实时洪水预报与调度耦合处理监测与调度信息管理水库监测信息获取调度监测信息应用灾情估算与分析方案综合指标分析方案比较与分析系统接口与系统管理黄河防洪调度系统24PPT课件3、系统总体逻辑结构 系统总体逻辑结构图业务运行管理与服务业务运行管理与服务应用管理与服务ArcGIS开发组件和环境、三维虚拟环境潼关水沙过程预报洪水调度预案分析与计算实时水沙调度方案分析与计算调度评估决策模型集算法库应用层服务层数据层水库调度监测信息应用防汛公用基础数据库水沙调度专用数据库用户黄河防洪调度系统25PPT课件4、系统总体业务运行流程黄河防洪调度系统26PPT课件5、关键技术支持(1)标准化整体模型包装在整个系
13、统流程中,将调度业务计算、数学模型等整体包装成相对独立的计算过程,通过其输入和输出与其他模块发生关联。对于特殊模型,如异重分析计算模型,通过开发其(专用)预处理功能模块为其提供输入数据,在此基础上对各模型的输入、输出模块进行最大可能的标准化和规范化处理。(2)标准化、通用化算法(方法)调用机制在设计上实现参数与算法的分离,增强其通用性,减小重复开发量,优化系统运行机制。27PPT课件6、关键技术支持(续)(3)数据库、方法库、模型库、任务链分级管理,实现处理任务增减和选择的灵活性任务链是用户提交的计算任务的一种表现形式,这种提交的任务可以是某一单个水库的调洪计算、几个水库的联合调度计算乃至四库
14、联合调度等。在计算时,将计算任务(翻译)编辑成任务链,提交计算。实现上述计算模式的前提是,对数据库(参数及实时数据等)进行标准化的、绝对独立的设计,在此基础上设计通用性方法库。由多个不同方法、模型等逻辑上构成系统的任务链,同时使任务链的修改灵活方便,从而提供系统运行的灵活性。28PPT课件7、关键技术支持(续)故县水库设计调度规则河道洪水计算蓄滞洪区运用规则与基础计算调度业务规则与计算流程的关系陆浑水库设计调度规则三门峡水库设计调度规则小浪底水库设计调度规则黄河中下游防洪调度规则故县水库基础计算模块集小浪底水库基础计算模块集三门峡水库基础计算模块集陆浑水库基础计算模块集黄河防洪调度系统29PP
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