三峡水库入库站洪水预报系统的研究与应用

论文摘要

寸滩、武隆是三峡水库的入库站,寸滩、武隆以上的洪水来量是三峡入库洪水的主体部分。三峡水库蓄水后,为实施三峡水库调度,必须充分掌握其上游的水情信息,并对洪水未来的变化趋势做出准确的预报,本文是在对寸滩、武隆站的洪水预报方案进行研究的基础上,根据水文预报的特点,相应构建了一套适合寸滩、武隆预报应用的先进的计算机洪水预报平台。寸滩、武隆以上属长江上游流域,在真实地反映长江上游洪水、暴雨规律和特性的基础上,考虑流域自然地理、人类活动、水利工程等的较大影响,本文从预报流域站网布设论证,预报系统构建、水文预报方法选用,预报方案实现等几个方面进行了分析和阐述。相应选用的预报模型有:降雨径流相关(API)预报方法、新安江模型及水箱模型。目前水文预报计算机应用大多数最初都是从手工计算方法演变而来,现行的水文预报方法和模型大多属于以物理成因为基础的经验性的模型。因此,每一个预报方法和模型都有其个性,抽象性和共性不多,形成计算机软件后,规范化程度很低,大量的大同而小异的模型仍广泛用在生产第一线,难以完全取代。所以本系统采用MVC架构,流程控制与业务处理以及视图的处理各自分离,各负其责,实现分布式网络计算的整体架构。客户端为基于Web浏览器的胖客户端,流程控制以及业务处理都以组件的形式组成系统的一部分。通过配置文件的使用、数据源的封装、利用xml文档配置数据字典等计算机技术实现预报作业执行流程的灵活方便控制,增加了数据封装接口的伸缩性和实用性,将与终端用户密切相关的展示层和与业务流程相关的业务层分隔开来,而且具有部署方便,维护简单的优点。本文力图实现水文预报业务技术与计算机技术的结合,以求在充分总结水文预报方案研制、作业预报模型和历史经验基础上,在高水平高起点上采用基于Visual Studio.NET平台的组件级编程技术开发,采用多层体系结构和B/S编程技术实现本系统在网络上运行。通过对水文预报数学模型、分析方法、交互模块及其运行界面实行规范的组件化处理,使用户二次开发所需的各种公共资源规范化,从而使预报员能方便地创建具有个性的河系水文预报运行程序。本系统通过资料收集、站网论证、预报方案修编和研制、软件的设计及编码测试、试运行等各阶段的工作后得以实现并投入生产应用。经过2005年、2006年汛期的试运行,结果表明,本系统的功能设置完善,系统运行安全稳定、效率高,操作的方便,系统对进一步提高三峡作业预报精度十分有益,取得了预期的成果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 水文预报技术发展现状
• 1.1.1 水情信息采集处理
• 1.1.2 水文预报
• 1.2 我国水文预报的计算机应用情况
• 1.3 论文背景及研究内容
• 1.3.1 项目的目的和意义
• 1.3.2 系统建设目标和内容
• 1.3.3 论文研究的目的、内容和结构
• 2 水文预报模型及实现
• 2.1 API 模型
• 2.1.1 基本原理
• 2.1.2 API 模型
• 2.2 新安江模型
• 2.2.1 基本原理
• 2.2.2 模型实现
• 2.3 坦克模型
• 2.3.1 基本原理
• 2.3.2 模型实现
• 2.4 本章小结
• 3 入库站河系预报框架的构建
• 3.1 预报系统建设范围
• 3.2 预报流域站网
• 3.2.1 流域概况
• 3.2.2 预报站网
• 3.3 入库站水文预报系统构建
• 3.3.1 预报控制站
• 3.3.2 预报河段框架
• 3.4 本章小结
• 4 计算机应用支撑技术
• 4.1 系统的整体架构（B/A/S 架构）
• 4.1.1 MVC 架构模式
• 4.1.2 MVC 的优点
• 4.2 基于组件的技术
• 4.2.1 组件注册
• 4.2.2 维护组件库
• 4.2.3 查询组件信息
• 4.2.4 用例分析
• 4.3 对象工厂
• 4.3.1 对象工厂
• 4.3.2 用例分析
• 4.4 数据源的封装
• 4.4.1 数据访问
• 4.4.2 用例分析
• 4.5 程序流程控制
• 4.5.1 基本处理流程
• 4.5.2 流程控制程序处理流程举例
• 4.5.3 流程控制配置文件的管理
• 4.6 利用 xml 文档配置数据字典
• 4.7 基于IE 的胖客户端
• 4.8 本章小结
• 5 计算机应用技术实现
• 5.1 软件平台系统的总体结构
• 5.2 运行环境
• 5.2.1 网络环境
• 5.2.2 客户端运行环境
• 5.2.3 WEB 服务器运行环境
• 5.2.4 数据库服务器运行环境
• 5.3 作业预报平台功能实现
• 5.3.1 基本功能要求
• 5.3.2 预报模型库
• 5.3.3 作业预报运行程序生成
• 5.4 本章小结
• 6 系统应用情况
• 6.1 系统试运行
• 6.2 系统试运行情况
• 6.3 系统试运行成果统计
• 6.4 系统运行综合评价
• 7 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A：作者在攻读硕士学位期间已发表论文目录
• B：作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目及获奖情况