劉秀華

（遼寧省清河水庫管理局　鐵嶺市　112003）

VB開發(fā)的清河水庫中長期水文預(yù)報系統(tǒng)設(shè)計

劉秀華

（遼寧省清河水庫管理局鐵嶺市112003）

針對清河水庫中長期水文預(yù)報系統(tǒng)存在的問題，提出利用Visual Basic編程語言對中長期水文預(yù)報系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，設(shè)計出一個可以人機交互的軟件，操作方便靈活，能更快更省時地預(yù)測來水量。

清河水庫中長期水文預(yù)報VB系統(tǒng)功能

清河水庫是遼河干流上的重要控制性工程之一，擔(dān)負(fù)著防洪、灌溉、工農(nóng)業(yè)供水、城市供水、生態(tài)供水等任務(wù)，是保證清河、遼河兩岸工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活的重要水源。目前，遼西北供水工程正在建設(shè)，清河水庫作為本供水系統(tǒng)中最前端的調(diào)節(jié)水庫，承擔(dān)著向遼河干流主要城市、市縣、開發(fā)區(qū)供水的任務(wù)?？茖W(xué)合理地利用水資源，將對水文預(yù)報精度提出更高要求，清河水庫現(xiàn)運用的短期水文預(yù)報系統(tǒng)已更新改造，預(yù)報精度較高，可滿足防洪調(diào)度要求。但中長期水文預(yù)報系統(tǒng)為20世紀(jì)80年代編制的，預(yù)報方法簡單，操作系統(tǒng)落后，與現(xiàn)有計算機不兼容，且精度很低，不能滿足防洪興利調(diào)度要求。因此，加強中長期水文預(yù)報研究，采用現(xiàn)代新方法，構(gòu)建新模型，開發(fā)清河水庫新的中長期水文預(yù)報系統(tǒng)，提高預(yù)報精度具有重要的理論與實際意義。

1　清河水庫中長期水文預(yù)報系統(tǒng)存在的問題

一是預(yù)報軟件為Dos系統(tǒng)運行環(huán)境，操作煩瑣、復(fù)雜，與現(xiàn)有計算機系統(tǒng)不兼容，是已淘汰的操作系統(tǒng)；二是預(yù)報系統(tǒng)功能少，無資料保存和數(shù)據(jù)庫，缺乏圖、表統(tǒng)計對比分析；三是預(yù)報精度很低，經(jīng)統(tǒng)計，春汛、夏汛來水量預(yù)報年份分別為31年和42年，合格的僅為6年和7年；四是只有傳統(tǒng)預(yù)報方法，與變化的自然和人為因素影響的氣象和流域環(huán)境不相協(xié)調(diào)，適應(yīng)性較差；五是預(yù)報對象少，只有春汛、夏汛兩個時段的來水量預(yù)報，無旬、月和其它時段預(yù)報。

2　清河水庫中長期水文預(yù)報的軟件開發(fā)

利用Visual Basic編程語言對清河水庫中長期水文預(yù)報系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)。系統(tǒng)設(shè)計的基本原則與要求是：既能滿足設(shè)計依據(jù)的規(guī)定，又能反映用戶特點，滿足用戶要求，充分發(fā)揮非工程措施的防洪效益。人機交互是系統(tǒng)運行的基本方式，要達(dá)到交互界面友好，操作方便靈活，能適應(yīng)不同層次的要求。

清河水庫中長期水文預(yù)報系統(tǒng)為清河水庫流域防洪調(diào)度、輸水工程及遼西北供水工程等提供理論依據(jù)，在準(zhǔn)確及時獲得中長期水文數(shù)據(jù)的條件下，為水庫的防洪和調(diào)度提供可靠的信息來源，從而確保清河水庫及下游水利工程的安全，同時也能充分發(fā)揮水庫防洪庫容的作用，也能及時準(zhǔn)確地為遼西北供水、發(fā)電及城市供水等提供靈活調(diào)度方案，大大減少洪災(zāi)損失，減少棄水，提高流域的整體抗洪能力和供水能力，增強水庫管理的科學(xué)性、系統(tǒng)性和高效性。

對于這樣一個功能齊全、結(jié)構(gòu)完整的中長期水文預(yù)報系統(tǒng)，其主要功能包括春汛水文預(yù)報、夏汛水文預(yù)報、旬月及其它時段水文預(yù)報、數(shù)據(jù)管理等模塊。通過數(shù)據(jù)庫管理、選取預(yù)報因子、確定典型年份等步驟對中長期水文預(yù)報系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，有效解決清河水庫中長期水文預(yù)報中的精度等問題。

3　基于VB開發(fā)的中長期水文預(yù)報系統(tǒng)

3.1系統(tǒng)功能目標(biāo)

（1）能建立數(shù)據(jù)庫。建立各種監(jiān)測資料及有關(guān)的降雨資料、蒸發(fā)資料數(shù)據(jù)庫等，統(tǒng)一進(jìn)行管理，并且建立成果資料數(shù)據(jù)庫，供管理人員查詢。

（2）進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理。系統(tǒng)對各種原始監(jiān)測資料進(jìn)行可靠性檢查，剔除異常值。

（3）將各種數(shù)學(xué)模型及分析方法編寫成子程序，提供基本資料整理。

（4）繪制各種相應(yīng)的過程線、相關(guān)線、分布圖、對比圖等，并顯示畫面及圖像。

（5）對清河水庫未來的徑流量進(jìn)行預(yù)測，對可能發(fā)生的洪澇災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報。

3.2系統(tǒng)功能介紹

（1）水庫中長期水文預(yù)報系統(tǒng)的開發(fā)遵循“先進(jìn)、全面、實用、可靠、標(biāo)準(zhǔn)化和可擴展”的原則。

（2）做到程序模塊化、接口標(biāo)準(zhǔn)化、界面清晰友好化、連接方便暢通化，既可單獨運行，又可有效集成于大系統(tǒng)中。

（3）有獨立的數(shù)據(jù)庫，并且?guī)熘袛?shù)據(jù)具有在上下級系統(tǒng)間雙向流動的功能。

（4）人機交互界面友好，操作方便靈活，能適應(yīng)不同層次的要求。

（5）系統(tǒng)為輸水工程、水電站及遼西北供水應(yīng)用系統(tǒng)預(yù)留信息輸入接口。

3.3系統(tǒng)功能組成

清河水庫中長期水文預(yù)報系統(tǒng)主要由系統(tǒng)管理、歷史數(shù)據(jù)管理、春汛來水量預(yù)報、夏汛來水量預(yù)報、傳統(tǒng)方法預(yù)報、輸水工程、水電站、遼西北供水、系統(tǒng)幫助9大部分組成。

（1）系統(tǒng)管理主要包括：修改用戶名、修改密碼、增加用戶、刪除用戶、退出系統(tǒng)。

（2）歷史數(shù)據(jù)管理包括：歷年徑流資料管理、歷年降雨資料管理、歷年水位資料管理。其中：歷年徑流資料管理主要是負(fù)責(zé)輸入、查看、修改歷年的徑流資料；歷年降雨資料管理主要負(fù)責(zé)輸入、查看、修改歷年降雨資料；歷年水位資料管理主要是負(fù)責(zé)輸入、查看、修改歷年水位資料。

（3）春汛來水量預(yù)報主要包括：春汛來水總量、春汛各月來水量、春汛各旬來水量。其中：春汛來水總量主要是對當(dāng)年春汛（3～4月份）來水總量進(jìn)行預(yù)報；春汛各月來水量是對當(dāng)年的3月、4月的來水量分別進(jìn)行預(yù)報；春汛各旬來水量是對春汛期間的六個旬分別進(jìn)行預(yù)報并記錄。

（4）夏汛來水量預(yù)報主要包括：夏汛來水總量、夏汛各月來水量、夏汛各旬來水量。其中：夏汛來水總量主要是對當(dāng)年夏汛（6～9月份）來水總量進(jìn)行預(yù)報；夏汛各月來水量是對當(dāng)年的3月、4月的來水量分別進(jìn)行預(yù)報；夏汛各旬來水量是對夏汛期間的各個旬分別進(jìn)行預(yù)報并記錄。

（5）傳統(tǒng)方法主要包括：周期分析外推法、平穩(wěn)時間序列外推法、周期分析與平穩(wěn)時間序列外推法、歷史演變法。其中：周期分析外推法主要是指利用周期分析外推法對春汛、夏汛的來水量進(jìn)行預(yù)報；平穩(wěn)時間序列外推法主要是指利用周期分析外推法對春汛、夏汛的來水量進(jìn)行預(yù)報；周期分析與平穩(wěn)時間序列外推法主要是指利用周期分析外推法對春汛、夏汛的來水量進(jìn)行預(yù)報；歷史演變法主要是指利用周期分析外推法對春汛、夏汛的來水量進(jìn)行預(yù)報。

（6）輸水工程、水電站、遼西北供水為預(yù)留功能，待輸水工程開通、水電站運行后、遼西北供水實施后，將逐步對系統(tǒng)進(jìn)行完善。

4　結(jié)論

為方便應(yīng)用，利用Visual Basic軟件對中長期水文預(yù)報系統(tǒng)進(jìn)行編程，設(shè)計出可以人機交互的軟件，達(dá)到先進(jìn)、全面、實用、可靠、標(biāo)準(zhǔn)化和可擴展，更大程度上方便對預(yù)測軟件的應(yīng)用，能更快更省時地預(yù)測來水量。

本系統(tǒng)在2011～2013年已應(yīng)用于清河水庫徑流量的預(yù)報，并取得了較好的效果，提高了中長期水文預(yù)報的精度。為清河水庫的防汛、抗旱調(diào)度規(guī)劃提供理論依據(jù)，并取得了很好的工業(yè)、農(nóng)業(yè)及防汛等方面的效益。由于目前遼西北供水工程、清河輸水工程、電站工程等正處于建設(shè)和籌建階段，實施后的調(diào)度方式和對中長期水文預(yù)報的要求還是未知，因此在系統(tǒng)中預(yù)留了相應(yīng)開發(fā)功能，具有較大可擴展空間，力爭未來做到對各月各旬來水量更精確預(yù)報，為以后的輸水工程及遼西北供水工程提供理論依據(jù)。

劉秀華（1968-），女，遼寧昌圖人，大學(xué)本科，高級工程師，主要從事水庫調(diào)度工作。

（2015-12-28）