VB开发的清河水库中长期水文预报系统设计

刘秀华

（辽宁省清河水库管理局　铁岭市　112003）

VB开发的清河水库中长期水文预报系统设计

刘秀华

（辽宁省清河水库管理局铁岭市112003）

针对清河水库中长期水文预报系统存在的问题，提出利用Visual Basic编程语言对中长期水文预报系统进行开发，设计出一个可以人机交互的软件，操作方便灵活，能更快更省时地预测来水量。

清河水库中长期水文预报VB系统功能

清河水库是辽河干流上的重要控制性工程之一，担负着防洪、灌溉、工农业供水、城市供水、生态供水等任务，是保证清河、辽河两岸工农业生产和人民生活的重要水源。目前，辽西北供水工程正在建设，清河水库作为本供水系统中最前端的调节水库，承担着向辽河干流主要城市、市县、开发区供水的任务。科学合理地利用水资源，将对水文预报精度提出更高要求，清河水库现运用的短期水文预报系统已更新改造，预报精度较高，可满足防洪调度要求。但中长期水文预报系统为20世纪80年代编制的，预报方法简单，操作系统落后，与现有计算机不兼容，且精度很低，不能满足防洪兴利调度要求。因此，加强中长期水文预报研究，采用现代新方法，构建新模型，开发清河水库新的中长期水文预报系统，提高预报精度具有重要的理论与实际意义。

1　清河水库中长期水文预报系统存在的问题

一是预报软件为Dos系统运行环境，操作烦琐、复杂，与现有计算机系统不兼容，是已淘汰的操作系统；二是预报系统功能少，无资料保存和数据库，缺乏图、表统计对比分析；三是预报精度很低，经统计，春汛、夏汛来水量预报年份分别为31年和42年，合格的仅为6年和7年；四是只有传统预报方法，与变化的自然和人为因素影响的气象和流域环境不相协调，适应性较差；五是预报对象少，只有春汛、夏汛两个时段的来水量预报，无旬、月和其它时段预报。

2　清河水库中长期水文预报的软件开发

利用Visual Basic编程语言对清河水库中长期水文预报系统进行开发。系统设计的基本原则与要求是：既能满足设计依据的规定，又能反映用户特点，满足用户要求，充分发挥非工程措施的防洪效益。人机交互是系统运行的基本方式，要达到交互界面友好，操作方便灵活，能适应不同层次的要求。

清河水库中长期水文预报系统为清河水库流域防洪调度、输水工程及辽西北供水工程等提供理论依据，在准确及时获得中长期水文数据的条件下，为水库的防洪和调度提供可靠的信息来源，从而确保清河水库及下游水利工程的安全，同时也能充分发挥水库防洪库容的作用，也能及时准确地为辽西北供水、发电及城市供水等提供灵活调度方案，大大减少洪灾损失，减少弃水，提高流域的整体抗洪能力和供水能力，增强水库管理的科学性、系统性和高效性。

对于这样一个功能齐全、结构完整的中长期水文预报系统，其主要功能包括春汛水文预报、夏汛水文预报、旬月及其它时段水文预报、数据管理等模块。通过数据库管理、选取预报因子、确定典型年份等步骤对中长期水文预报系统进行开发，有效解决清河水库中长期水文预报中的精度等问题。

3　基于VB开发的中长期水文预报系统

3.1系统功能目标

（1）能建立数据库。建立各种监测资料及有关的降雨资料、蒸发资料数据库等，统一进行管理，并且建立成果资料数据库，供管理人员查询。

（2）进行数据的预处理。系统对各种原始监测资料进行可靠性检查，剔除异常值。

（3）将各种数学模型及分析方法编写成子程序，提供基本资料整理。

（4）绘制各种相应的过程线、相关线、分布图、对比图等，并显示画面及图像。

（5）对清河水库未来的径流量进行预测，对可能发生的洪涝灾害进行预报。

3.2系统功能介绍

（1）水库中长期水文预报系统的开发遵循“先进、全面、实用、可靠、标准化和可扩展”的原则。

（2）做到程序模块化、接口标准化、界面清晰友好化、连接方便畅通化，既可单独运行，又可有效集成于大系统中。

（3）有独立的数据库，并且库中数据具有在上下级系统间双向流动的功能。

（4）人机交互界面友好，操作方便灵活，能适应不同层次的要求。

（5）系统为输水工程、水电站及辽西北供水应用系统预留信息输入接口。

3.3系统功能组成

清河水库中长期水文预报系统主要由系统管理、历史数据管理、春汛来水量预报、夏汛来水量预报、传统方法预报、输水工程、水电站、辽西北供水、系统帮助9大部分组成。

（1）系统管理主要包括：修改用户名、修改密码、增加用户、删除用户、退出系统。

（2）历史数据管理包括：历年径流资料管理、历年降雨资料管理、历年水位资料管理。其中：历年径流资料管理主要是负责输入、查看、修改历年的径流资料；历年降雨资料管理主要负责输入、查看、修改历年降雨资料；历年水位资料管理主要是负责输入、查看、修改历年水位资料。

（3）春汛来水量预报主要包括：春汛来水总量、春汛各月来水量、春汛各旬来水量。其中：春汛来水总量主要是对当年春汛（3～4月份）来水总量进行预报；春汛各月来水量是对当年的3月、4月的来水量分别进行预报；春汛各旬来水量是对春汛期间的六个旬分别进行预报并记录。

（4）夏汛来水量预报主要包括：夏汛来水总量、夏汛各月来水量、夏汛各旬来水量。其中：夏汛来水总量主要是对当年夏汛（6～9月份）来水总量进行预报；夏汛各月来水量是对当年的3月、4月的来水量分别进行预报；夏汛各旬来水量是对夏汛期间的各个旬分别进行预报并记录。

（5）传统方法主要包括：周期分析外推法、平稳时间序列外推法、周期分析与平稳时间序列外推法、历史演变法。其中：周期分析外推法主要是指利用周期分析外推法对春汛、夏汛的来水量进行预报；平稳时间序列外推法主要是指利用周期分析外推法对春汛、夏汛的来水量进行预报；周期分析与平稳时间序列外推法主要是指利用周期分析外推法对春汛、夏汛的来水量进行预报；历史演变法主要是指利用周期分析外推法对春汛、夏汛的来水量进行预报。

（6）输水工程、水电站、辽西北供水为预留功能，待输水工程开通、水电站运行后、辽西北供水实施后，将逐步对系统进行完善。

4　结论

为方便应用，利用Visual Basic软件对中长期水文预报系统进行编程，设计出可以人机交互的软件，达到先进、全面、实用、可靠、标准化和可扩展，更大程度上方便对预测软件的应用，能更快更省时地预测来水量。

本系统在2011～2013年已应用于清河水库径流量的预报，并取得了较好的效果，提高了中长期水文预报的精度。为清河水库的防汛、抗旱调度规划提供理论依据，并取得了很好的工业、农业及防汛等方面的效益。由于目前辽西北供水工程、清河输水工程、电站工程等正处于建设和筹建阶段，实施后的调度方式和对中长期水文预报的要求还是未知，因此在系统中预留了相应开发功能，具有较大可扩展空间，力争未来做到对各月各旬来水量更精确预报，为以后的输水工程及辽西北供水工程提供理论依据。

刘秀华（1968-），女，辽宁昌图人，大学本科，高级工程师，主要从事水库调度工作。

（2015-12-28）