桑园水库洪水管理调度决策支持系统—系统设计与模型研究

摘要

随着社会经济的发展，水库在防洪中的地位和作用越来越突出，如何更合理地运用水库工程科学调度洪水，最大限度地发挥水库的防洪兴利效益，是水库洪水管理的一项重要工作。本文首先论述了当前水资源的利用状况，回顾了决策支持系统尤其是在水库洪水管理调度方面的国内外研究进展，分析其中存在的主要问题，探讨了今后的发展方向；着重研究了水库调度决策系统软件的开发原则和总体设计，结合桑园水库洪水管理调度决策支持系统中的水位预测模型和水库优化调度模型进行了研究，并对结果进行了分析比较；其次论述了软件的系统开发方法，并给出了软件的总体设计流程图。论文主要从以下几部分展开：（1）水库洪水调度系统的系统设计。论文系统的描述了洪水调度管理决策支持系统的总体设计思想，建立了包括水雨情信息收集、洪水预报、水库调度、信息查询与报表打印等4个相对独立的子系统，并辅以友好、方便、统一的人机交互界面。根据用户的需要，系统可以提供水雨情资料的数据查询、存储、修改、删除等功能，特别加入了基于GIS的信息查询功能，并以报表、图形等多种形式表现水位、库容、入库出库流量等随时间的变化情况。（2）建立水库洪水调度系统及其系统数据库。数据库系统可以有效的维护数据的一致性和完整性。在系统的设计过程中，作者采用面向对象的编程技术，选取VisualBasic6.0作为应用程序开发工具建立了水库洪水调度系统，以规范化、标准化的数据库设计原则，选用SQLserver2000开发设计了水库洪水调度系统数据库。（3）模型及计算方法研究。预报与调度模型的方法研究是本论文一个重要内容。本论文首先回顾了洪水预报和调度模型的发展过程及研究现状，然后介绍了当前形成和发展起来的一些方法和模型，如基于ARMA模型的水位预测模型和基于动态规划的水库优化调度模型。论文重点介绍了这些方法的原理，应用背景，数学模型以及在系统中的应用。