WebGIS長(zhǎng)江流域防洪調(diào)度系統(tǒng)與實(shí)現(xiàn)

近年來,由于極端氣候變化影響和城市過度擴(kuò)張,長(zhǎng)江流域頻繁發(fā)生的洪水災(zāi)害嚴(yán)重威脅到沿江人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全,成為制約流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。通過探討氣候變化與城市洪澇災(zāi)害的形成因素,闡明城市化與城市洪澇災(zāi)害的密切關(guān)系。在研究河流、湖泊、濕地、綠地的布局和防洪功能的基礎(chǔ)上,提出城市生態(tài)防洪的理念,研究對(duì)于協(xié)調(diào)城市的人水關(guān)系,解決城市特有的洪澇問題,推動(dòng)流域可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 長(zhǎng)江流域防洪工程體系 經(jīng)過60多年的防洪建設(shè)，長(zhǎng)江中下游已初步形成以堤防為基礎(chǔ)、三峽水庫 為骨干，其他干支流水庫、蓄滯洪區(qū)、河道整治工程及防洪非工程措施相配套的 綜合防洪減災(zāi)體系。 一、防洪工程 （一）堤防工程 長(zhǎng)江中下游堤防，包括長(zhǎng)江干堤、主要支流堤防，以及洞庭湖區(qū)、鄱陽湖區(qū) 等堤防，總長(zhǎng)約30000公里，是長(zhǎng)江防洪的基礎(chǔ)。目前，長(zhǎng)江中下游3900余公 里干堤已全部完成達(dá)標(biāo)建設(shè)。 長(zhǎng)江中下游干流堤防設(shè)計(jì)洪水位分別為沙市45.00米、城陵磯34.40米、漢 口29.73米、黃石27.50米、湖口22.50米、大通17.10米、蕪湖13.40米（有臺(tái) 風(fēng)為13.50米）和南京10.60米（有臺(tái)風(fēng)為11.10米）。 荊江大堤、無為大堤、南線大堤、漢江遙堤以及沿江重點(diǎn)防洪城市堤防為1 級(jí)堤防。松滋江堤、荊南長(zhǎng)江干堤、洪湖監(jiān)利江堤、岳陽長(zhǎng)江干堤、

烏江流域思南縣城、沿河縣城、彭水縣城等防護(hù)對(duì)象堤防建設(shè)的實(shí)際防洪能力低于規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),而且由于受上游水庫的下泄和下游水庫水位頂托的雙重影響,導(dǎo)致流域的整體防洪能力不足。為了使上述3縣城的堤防建設(shè)達(dá)到防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)烏江流域防洪調(diào)度現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行了分析研究,在此基礎(chǔ)上,建立了梯級(jí)水庫聯(lián)合防洪調(diào)度模型和水庫回水計(jì)算模型。以彭水縣城為例,運(yùn)用上述兩種模型進(jìn)行了模擬計(jì)算分析,根據(jù)分析結(jié)果,提出了防洪調(diào)度措施、不承擔(dān)防洪任務(wù)水庫應(yīng)急調(diào)度以及應(yīng)急轉(zhuǎn)移等一些應(yīng)對(duì)措施,可為烏江流域防洪調(diào)度提供技術(shù)支撐和決策參考。

建立完善的長(zhǎng)江流域防洪政策法規(guī)體系,是長(zhǎng)江流域防洪體系建設(shè)的重要內(nèi)容,也是流域防洪體系的重要組成部分。只有工程措施與非工程措施相結(jié)合才是徹底解決長(zhǎng)江防洪問題的根本出路。從解決突出問題的實(shí)際出發(fā),對(duì)長(zhǎng)江流域分蓄洪區(qū)建設(shè)與管理政策法規(guī)、洪水保險(xiǎn)政策法規(guī)、汛期排澇政策法規(guī)、防洪水庫調(diào)度管理政策法規(guī)進(jìn)行了研究,提出了相應(yīng)的措施及建議。

長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃的實(shí)施,將全面提高流域的防洪標(biāo)準(zhǔn),以保障流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。分析了該規(guī)劃實(shí)施后所取得的綜合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,并將防洪規(guī)劃項(xiàng)目分地區(qū)、分類型劃分,按“擴(kuò)大指標(biāo)法”分析估算防洪規(guī)劃方案實(shí)施后的多年平均防洪效益。通過1997年工情和2010年工情的對(duì)比,還分析估算了防洪規(guī)劃方案實(shí)施后遇類似1954、1998年型洪水時(shí)的防洪效益。

長(zhǎng)江干流全長(zhǎng)6300km,流域面積180萬km2,占全國陸地總面積的18.8%,居住著全國約1/3的人口。流域內(nèi)氣候溫和,雨量豐沛,多年平均水資源總量9616億m3,占全國水資源總量的36%。長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃始于20世紀(jì)50年代,長(zhǎng)江水利委員會(huì)在1959年編制的《長(zhǎng)江流域綜合利用規(guī)劃要點(diǎn)報(bào)告》中就對(duì)長(zhǎng)江流域的防洪進(jìn)行了較為系統(tǒng)的規(guī)劃,1972、1980年兩次長(zhǎng)江中下游防洪座談會(huì)對(duì)其中的防洪規(guī)劃又進(jìn)行了系統(tǒng)的完善?；趯?duì)長(zhǎng)江流域防洪形勢(shì)演變的理解,分析了新編長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃的特點(diǎn),并依據(jù)專家對(duì)該規(guī)劃的審查,討論了規(guī)劃觸及的相關(guān)焦點(diǎn)問題,最后給出了看法和意見。

在新形勢(shì)下,特別是中央提出長(zhǎng)江共抓大保護(hù),不搞大開發(fā),堅(jiān)持走生態(tài)優(yōu)先,綠色發(fā)展的道路,水庫群越來越得到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注.闡述了長(zhǎng)江流域水庫群聯(lián)合調(diào)度工作取得的積極進(jìn)展,分析了長(zhǎng)江流域水庫群聯(lián)合調(diào)度工作存在的主要問題,提出了長(zhǎng)江流域水庫群聯(lián)合調(diào)度工作方向,從進(jìn)一步完善聯(lián)合調(diào)度體制機(jī)制、加強(qiáng)聯(lián)合調(diào)度技術(shù)研究、拓展聯(lián)合調(diào)度范圍和規(guī)模、提高水文氣象預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)水平、提升聯(lián)合調(diào)度信息化水平等方面持續(xù)推進(jìn)長(zhǎng)江流域水庫群聯(lián)合調(diào)度工作,保障流域防洪安全,促進(jìn)水資源高效利用,維護(hù)長(zhǎng)江優(yōu)良生態(tài),實(shí)現(xiàn)水庫群整體最佳綜合效益.

本文通過對(duì)長(zhǎng)江洪水原因進(jìn)行分析,對(duì)生態(tài)重建提出一系列建議:對(duì)流域的土地利用和土地覆被進(jìn)行綜合考察和評(píng)價(jià);在流域可持續(xù)發(fā)展的總體框架下制定生態(tài)恢復(fù)計(jì)劃。

長(zhǎng)江干流橫貫我國東西,是我國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的區(qū)域之一,但同時(shí)也是生態(tài)承載力過重、環(huán)境極為脆弱、資源消耗過量的地區(qū)。長(zhǎng)江中下游頻繁的洪水災(zāi)害與水質(zhì)的持續(xù)惡化是沿江人民的心腹之患,嚴(yán)重制約了國民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。長(zhǎng)江防洪策略應(yīng)該不斷更新完善,更加突出防洪與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系,新時(shí)期更多進(jìn)行防洪工程措施與非工程措施的匹配研究,偏重非工程措施建設(shè),加強(qiáng)小流域與城市防洪、利用洪水體系建設(shè),加大全民宣傳力度,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,充分利用洪水資源。

2018年汛期,長(zhǎng)江發(fā)生2次編號(hào)洪水,長(zhǎng)江流域氣象中心圍繞長(zhǎng)江防汛抗旱和水電生產(chǎn)開展水庫優(yōu)化調(diào)度氣象服務(wù),抓住水庫安全消落、平穩(wěn)度汛和汛后蓄水3個(gè)關(guān)鍵服務(wù)內(nèi)容,從氣候預(yù)測(cè)、天氣預(yù)報(bào)和災(zāi)害預(yù)警等多個(gè)環(huán)節(jié)提升水庫群聯(lián)合調(diào)度氣象服務(wù)水平。分析了2018年長(zhǎng)江流域氣候特點(diǎn),總結(jié)了長(zhǎng)江流域氣象中心水庫調(diào)度氣象服務(wù)的開展情況,闡述了長(zhǎng)江流域水庫調(diào)度氣象服務(wù)工作的新需求,提出了加強(qiáng)水庫調(diào)度氣象服務(wù)頂層設(shè)計(jì)、提高水庫調(diào)度氣象科技支撐能力、提升氣象與行業(yè)信息的共享水平等推動(dòng)氣象服務(wù)持續(xù)向好發(fā)展的新思路。

中澳長(zhǎng)江防洪及管理項(xiàng)目中引進(jìn)水文urbs模型,綜合介紹了urbs模型的基本原理以及在長(zhǎng)江流域的應(yīng)用情況。urbs模型充分考慮流域下墊面水文特性的空間差異對(duì)流域降雨徑流形成的影響,將流域分成若干個(gè)子分區(qū),在各子分區(qū)上分別進(jìn)行產(chǎn)匯流模擬并分段演算至流域出口斷面。該模型是繼新安江模型、api模型后在長(zhǎng)江流域廣泛適用的一種新的水文模型,對(duì)于長(zhǎng)江水文預(yù)報(bào)中采用多模型比較,提高降雨徑流預(yù)報(bào)精度,特別是無資料地區(qū),具有較大的實(shí)用價(jià)值。

長(zhǎng)江流域是國內(nèi)城鎮(zhèn)化水平較高、工業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。主要城市又是各地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、商貿(mào)、科技、文化的中心,因此城市對(duì)防洪提出了新的要求。長(zhǎng)江流域防洪規(guī)劃實(shí)施后,將極大地提高主要防洪城市的抗洪能力,同時(shí)防洪工程的實(shí)施也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。針對(duì)主要城市解決防洪問題擬采取的工程、生物和管理措施,從環(huán)境保護(hù)、景觀生態(tài)學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)出發(fā),分析實(shí)施這些措施對(duì)城市環(huán)境可能造成的影響,并提出對(duì)策措施。

長(zhǎng)江流域水患的原因是多方面的,在這些原因中又以其泥沙的問題最為突出,而水土保持是控制泥沙的根本,文章認(rèn)為在長(zhǎng)江流域的治理中,采取有效的水土保持措施是治本之法。

長(zhǎng)江流域治理開發(fā)的首要任務(wù)是防洪,防洪就是預(yù)防洪水對(duì)流域內(nèi)人類社會(huì)、生態(tài)與環(huán)境的破壞,具有維護(hù)和改善流域生態(tài)環(huán)境的重要作用。防洪規(guī)劃的目的是為防御洪澇災(zāi)害,實(shí)現(xiàn)“人水和諧”。防洪規(guī)劃涉及的范圍廣,規(guī)劃的防洪體系建立完善后將會(huì)產(chǎn)生巨大的防洪效益,但也會(huì)對(duì)各流域的生態(tài)與環(huán)境產(chǎn)生影響。主要分析規(guī)劃方案實(shí)施可能對(duì)生態(tài)與環(huán)境造成的不利影響,從保護(hù)生態(tài)與環(huán)境的角度,提出調(diào)整、優(yōu)化規(guī)劃方案的意見,為決策提供科學(xué)依據(jù);同時(shí),針對(duì)規(guī)劃推薦方案,提出預(yù)防、降低、修復(fù)或補(bǔ)償因規(guī)劃實(shí)施可能造成的不良環(huán)境影響的對(duì)策和措施,使防洪規(guī)劃和生態(tài)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。

2005年汛期,遼河流域的大伙房、觀音閣、清河、柴河等大型水庫上游發(fā)生大洪水和較大洪水,遼寧省被國家確定為洪水重災(zāi)區(qū)。遼寧省按照“適度承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),有效控制風(fēng)險(xiǎn),主動(dòng)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)”的原則,科學(xué)調(diào)度,充分發(fā)揮大型水利工程的防洪減災(zāi)作用,將暴雨洪水的影響和災(zāi)害損失降到了最低限度,實(shí)現(xiàn)了防洪減災(zāi)效益最大化的目標(biāo),并探索出了一種“全信息動(dòng)態(tài)綜合優(yōu)化預(yù)報(bào)調(diào)度”的新方法。

長(zhǎng)江流域濕潤(rùn)地區(qū)生態(tài)需水探討——生態(tài)需水研究越來越受到國內(nèi)外學(xué)者的重視，長(zhǎng)江流域水生態(tài)系統(tǒng)的健康對(duì)流域水資源乃至全國水資源的可持續(xù)利用有著極其重要的意義。研究流域生態(tài)需水種類，探討生態(tài)需水研究重點(diǎn)及其分析計(jì)算方法，旨在更好地尋找解決濕潤(rùn)地區(qū)生...

可公度性表示自然界事物之間的一種秩序。可公度性即概周期,是周期性的一種擴(kuò)展。基于可公度信息預(yù)測(cè)理論,初步探討了水旱災(zāi)害事件概周期(灰周期)外推的數(shù)列預(yù)測(cè)方法。采用三元可公度公式直接外推法對(duì)長(zhǎng)江流域洪水進(jìn)行了預(yù)測(cè),并結(jié)合可公度網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖分析了其物理機(jī)制。初步估測(cè)顯示,未來長(zhǎng)江中下游大洪水可能發(fā)生在2008年和2013年左右,長(zhǎng)江上游的大水年和大旱年分別可能發(fā)生在2009年和2007年左右。該方法有較強(qiáng)的物理成因基礎(chǔ),模擬精度較高,外延預(yù)報(bào)精度有待事實(shí)檢驗(yàn)。

水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)是水資源調(diào)查評(píng)價(jià)的組成部分,是長(zhǎng)江流域水資源綜合規(guī)劃的重要內(nèi)容。通過對(duì)長(zhǎng)江流域1553個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行分析,從水化學(xué)特征、河流及湖庫現(xiàn)狀水質(zhì)、湖庫營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、水功能區(qū)達(dá)標(biāo)情況和地下水現(xiàn)狀水質(zhì)及污染等方面,對(duì)長(zhǎng)江流域水資源質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)論表明:長(zhǎng)江流域地表水水質(zhì)總體較好,局部區(qū)域趨向惡化;地下水現(xiàn)狀水質(zhì)總體較差,污染較為嚴(yán)重。

本文闡述了長(zhǎng)江流域水利綜合站網(wǎng)展示系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)和意義，在需求分析的基礎(chǔ)上提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體架構(gòu)和技術(shù)路線，并從數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)訪問、緩存技術(shù)以及瓦片金字塔和gis服務(wù)技術(shù)等方面分析了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，最后就系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和主要實(shí)現(xiàn)的功能模塊進(jìn)行了介紹。

本文闡述了長(zhǎng)江流域水利綜合站網(wǎng)展示系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)和意義，在需求分析的基礎(chǔ)上提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體架構(gòu)和技術(shù)路線，并從數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)訪問、緩存技術(shù)以及瓦片金字塔和gis服務(wù)技術(shù)等方面分析了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，最后就系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和主要實(shí)現(xiàn)的功能模塊進(jìn)行了介紹。

本文闡述了長(zhǎng)江流域水利綜合站網(wǎng)展示系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)和意義，在需求分析的基礎(chǔ)上提出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體架構(gòu)和技術(shù)路線，并從數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)訪問、緩存技術(shù)以及瓦片金字塔和gis服務(wù)技術(shù)等方面分析了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵支撐技術(shù)，最后就系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和主要實(shí)現(xiàn)的功能模塊進(jìn)行了介紹。

水庫是長(zhǎng)江流域防洪抗旱減災(zāi)體系的重要組成部分,也是近期長(zhǎng)江流域工程體系變化最大的部分,依托黃金水道建設(shè)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的國家戰(zhàn)略部署對(duì)長(zhǎng)江流域水庫調(diào)度管理提出了更高的要求?？偨Y(jié)梳理了近年長(zhǎng)江流域控制性水庫在防洪抗旱等方面開展聯(lián)合調(diào)度的探索與實(shí)踐以及取得的顯著效益,結(jié)合流域發(fā)展的新形勢(shì)、新要求、新常態(tài),對(duì)控制性水庫聯(lián)合調(diào)度提出了工作建議。