【正文】 該系統(tǒng)主要包括三類工程措施，蓄水工程、泵站工程、水閘工程。 WebGIS 開發(fā)工具，選用美國 ESRI公司的 ArcIMS。此服務器現(xiàn)已在運行。 系統(tǒng)所需的基本工情和社經(jīng)等數(shù)據(jù)在省防辦工情數(shù)據(jù)庫，調度運行系統(tǒng)的專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)讀取所需工情數(shù)據(jù)，并寫入專用數(shù)據(jù)庫進行管理。 （ 6）操作方便易學易維護原則。 蘇北地區(qū)水資源管理決策所涉及的范圍廣泛，其中以水資源實時科學調度最為復雜，建立水資源實時調度運行系統(tǒng)是實現(xiàn)水資源 優(yōu)化配置的有效措施。根據(jù)調度運行系統(tǒng)對水情信息類數(shù)據(jù)的要求與水情數(shù)據(jù)庫建立有機聯(lián)系，從中提取所需的數(shù)據(jù)以供調度運行系統(tǒng)使用。 水庫基 本情況涉及集水面積、庫容曲線、設計標準、水文特征、大壩情況、溢洪方式等。 ②信息查詢顯示模塊。以圖形方式表達各種數(shù)據(jù)。 專用數(shù)據(jù)庫預期成果包括建成： 雨水情站點考證資料庫； 雨水情預報信息庫； 工程信息庫：河流、湖庫、泵站、水閘、口門、實時工程信息（泵站、水閘）； 水質信息庫； 社會經(jīng)濟信息庫； 用水量信息庫； 工程經(jīng)濟運行數(shù)據(jù)庫； 旱情旱災信息庫； 超文本庫； 圖 形庫； 計算成果庫。 ④ 具有與專用數(shù)據(jù)庫進行輸入、輸出的相應接口：即能直接從數(shù)據(jù)庫讀取模型所需資料；系統(tǒng)運行邊界條件參數(shù)由用戶確立，并以人機對話方式輸入或預先置入數(shù)據(jù)文件。 ③系統(tǒng)設備及軟件工作環(huán)境要求：符合業(yè)主目前所能提供的工作環(huán)境。用戶對模型開發(fā)的需求是： （ 1）功能要求 ①編制湖泊年調度圖。 在方案實施的過程中，再根據(jù)具體實施效果以及天氣形勢、水雨情、工情、需水情況等的發(fā)展變化，及時反饋給調度決策者，以便及時 進行方案調整。 （ 3）省防汛指揮決策支持系統(tǒng)一期工程成果 省防汛指揮系統(tǒng)一期工程開發(fā)了雨水情信息查詢系統(tǒng)，分別采用 C/S和 B/S 方式開發(fā)。 表 24 江水北調系統(tǒng)的主要水閘工程規(guī)模 河系 工 程名稱 所在地 設計流量 （ m3/s） 主要作用 京 杭 大 運 河 江都西閘 江都市江都鎮(zhèn) 940 引水 南運西閘 寶應縣汜水鎮(zhèn) 489 排澇 淮安引江閘 淮安市楚州區(qū) 208 引江、灌溉 泗陽閘 泗陽縣眾興 1000 排洪 劉老澗閘 宿豫縣仰化 900 排洪 皂河閘 宿豫縣皂河 1000 排洪 劉山閘 邳州市宿羊 828 航運、灌溉、排澇 解臺閘 銅山縣大吳 500 航運、灌溉、排澇 沙莊引河 沙莊引江閘 楚州區(qū)三堡 180 引水、灌溉 新河 新河北閘 楚州區(qū)三堡 150 排澇 新沂河 嶂山閘 宿豫縣嶂山 8000 排洪 總六塘河 洋河灘閘 宿豫縣井頭 199+39 灌溉 灌溉 總渠 運西電站節(jié)制閘 楚州區(qū) 300 排洪、灌溉 運東閘 楚州區(qū) 700 灌溉、排洪 洪澤湖 二河閘 洪澤縣順河 9000 防洪、灌溉 三河閘 洪澤縣蔣壩 12020 排洪 高良澗閘 洪澤縣高良澗 800 灌溉、排洪 廢黃河 楊莊閘 淮安市清河 500 排澇、灌溉 鹽河 鹽河閘 淮陰區(qū)楊莊 276 灌溉、排澇 江蘇省蘇北地區(qū)水資源配置監(jiān)控 調度系統(tǒng)工程調度運行系統(tǒng)設計說明書 工程現(xiàn)狀 淮沭新河 淮陰閘 淮陰區(qū)楊莊 3000 防洪、灌溉 淮 漣干渠 淮漣閘 淮陰區(qū)楊莊鄉(xiāng) 110 灌溉 調度運行系統(tǒng)現(xiàn)狀 系統(tǒng)環(huán)境及資源分析 目前省水利廳 100M 快速以太網(wǎng)已建成，可到達桌面。 社會經(jīng)濟 蘇北地區(qū)除西南部南京市部分面積外，主要涉及揚州、泰州、南通、鹽城、淮安、宿遷、徐州、連云港八市，總面積約為 73314 平方千米，占全省的 %，詳見表 ，耕地面積 千公頃，占 %， 1998年末總人口 萬人，占 %，建設中的沿江經(jīng)濟帶、徐連經(jīng)濟帶及海上蘇東使蘇北地區(qū)社會經(jīng)濟得到全面發(fā)展， 1998 年全區(qū) GDP（當年價，下同） 億元，占全省的 %，人均 元，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值 億元，占 %，糧食總產(chǎn)量 萬噸，占 %。本區(qū)雨量充沛，多年平均降雨量在 8501100mm，年際年內(nèi)變化較大，由于汛期雨量集中，調蓄庫容有限，短期內(nèi)形成了大量的廢泄水，雨量的有效利用率低；地下水開采量較少，主要集中在駱馬湖以北片。 駱馬湖是沂沭泗下游的大型水庫，匯南四湖、邳蒼區(qū)間和沂河來水，集水面積 km2 。所需上游來水量的有關參數(shù)在數(shù)據(jù)庫中提取。 為了提高系統(tǒng)的技術開發(fā)水平，甲方和乙方聯(lián)合申請了 水利部 948項目《水資源調度運行系統(tǒng)》，將引進國外先進的 WMS 模型、 SMS模型、 RIBASIM模型和部分配套硬件和設備用于本系統(tǒng)的開發(fā)。 （ 1）水文 江水北調工程系統(tǒng)，跨淮河、沂沭泗兩大水系，以京杭大運河為依托，南起江都抽水站，北至微山湖，連綿 400余公里，穿越揚 州、淮安、宿遷、徐州四個市，范圍分屬江都、高郵、寶應、楚州區(qū)、清浦區(qū)、淮陰區(qū)、泗陽、宿豫、宿城區(qū)、邳州、新沂、銅山、賈汪十四個縣（市、區(qū)），蘇北灌溉總渠、淮河入海水道、徐洪河、分淮入沂（二河、淮沭河）、廢黃河縱橫其間，洪澤湖、駱馬湖與其相連。全 年無霜期由北端的 216 天漸變到南部的 224 天，無霜期較長。蘇北地區(qū)可開發(fā)利用的主要是淺層地下水，淺層地下水的補給來源較多，其中降雨入滲補給量所占比重最大。駱馬湖調節(jié)湖容較小，因此在用水集中的季節(jié)，湖水位迅速下降至接近或低于死水位，有時甚至湖干。 （ 1）洪澤湖來水預報模型 該模型實現(xiàn)淮河（重點洪澤湖以上）的洪水預報及調度。調度運行系統(tǒng)的信息處理包括如下幾個關鍵環(huán)節(jié)： (1)了解掌握與調度運行有關的各種信息，包括天氣趨勢、水雨情、工情、需水情況等； (2)根據(jù)掌握的信息對下一時段系統(tǒng)的來水和需水作出預報和預測； (3)擬定系統(tǒng)水量調 配的可行方案集； (4)通過模擬分析工具對可行方案集的各種方案進行模擬計算，模擬出各種方案的實施后果； (5)將模擬計算結果提交給在線水流仿真模型進行水流動態(tài)過程的仿真預測； (6)進行實況供用水量統(tǒng)計分析，為績效評估提供依據(jù)等。 （ 4）實現(xiàn)系統(tǒng)綜合集成。在此情況下，可以重新安排預測需水量，或制定抗旱水源的應急分配預案。 （ 2）性能要求 ①在線水流仿真模型提供的水位、流量等要素仿真精度應通過與實測值進行對比，其模擬精度參照招標文件有關要求。 專用數(shù)據(jù)庫主要包含調度運行系統(tǒng)專用的實時、歷史和預測的雨情、水情、工情信息，地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，各類社經(jīng)數(shù)據(jù)，模型的運行參數(shù)、運行結果等數(shù)據(jù)；也包括調度運行系統(tǒng)運行過程中所需查詢的各種文檔資料，如湖庫的調度規(guī)則、有關政策法規(guī)和歷史文檔、各種圖片和照片等。 ⑦保密性 （ 2）開發(fā)內(nèi)容 系統(tǒng)開發(fā)成果包括二部分內(nèi)容： ①基于 C/S方式的人機交互式調度平臺及信息查詢功能開發(fā)，將采用控件類 GIS 軟件和可視化開發(fā)工具進行系統(tǒng)的開發(fā)； ②基于 WebGIS技術的 B/S 方式信息查詢功能開發(fā)，將采用 WebGIS工具軟件進行系統(tǒng)開發(fā)。 江蘇省蘇北地區(qū)水資源配置監(jiān)控 調度系統(tǒng)工程調度運行系統(tǒng)設計說明書 需求分析 24 地理信息涉及用水戶分布、取水口等的空間位置等。調度運行系統(tǒng)運行時從專用數(shù)據(jù)庫中獲取 實時的、歷史的和預測的雨情、水情、工情信息以及地理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)、各類社經(jīng)數(shù)據(jù)，模型運行參數(shù)等數(shù)據(jù)，同時將調度運行系統(tǒng)生成的計算方案和決策方案集存入專用數(shù)據(jù)庫以供調度決策時使用。 ③ 地理空間信息（電子地圖）數(shù)據(jù)量 根據(jù)調度運行系統(tǒng)的實際，電子地圖分層不會超過 30 層，每層電子地圖信息量按 1MB 計算，地理空間信息數(shù)據(jù)總量為： 1（ MB） 30（層）＝ 30（ MB）。為使系統(tǒng)能不斷完善，應采用開放式結構設計思想，使系統(tǒng)在具有可擴充性的軟硬件環(huán)境下，能不斷地改進和擴展其功能。即雨水情監(jiān)測系統(tǒng)完成信息采集，并寫入省水文局實時雨水情數(shù)據(jù)庫，調度運行系統(tǒng)的專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)從省水文局實時雨水情數(shù)據(jù)庫讀取調度運行系統(tǒng)所需要的雨水情數(shù)據(jù)， 導入調度運行系統(tǒng)專用數(shù)據(jù)庫，供其它子系統(tǒng)調用，并系統(tǒng)總控與人機界面 基于GIS圖形操作 信息查詢 模型庫 輔助管理 來水預報(外部接入 ) 需水預測模型 實時水量調配模型 在線水流仿真模型 專用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（ Oracle） 圖像文本數(shù)據(jù)庫 空間數(shù)據(jù)庫 工程數(shù)據(jù)庫 水文數(shù)據(jù)庫 實時雨水情數(shù)據(jù)庫 實時雨水情數(shù)據(jù)庫 水文數(shù)據(jù)庫 省水文局數(shù)據(jù)庫 （ Sybase） 數(shù)據(jù)導入 江蘇省蘇北地區(qū)水資源配置監(jiān)控 調度系統(tǒng)工程調度運行系統(tǒng)設計說明書 系統(tǒng)總體體系結構設計 32 對其進行管理。此服務器現(xiàn)已在運行。 （ 2）系統(tǒng)開發(fā)工具 數(shù)據(jù)庫管理開發(fā)采用 Visual Basic。 江蘇省蘇北地區(qū)水資源配置監(jiān)控 調度系統(tǒng)工程調度運行系統(tǒng)設計說明書 實時水量調配模擬模型設計 39 第五章 實時水量調配 模擬 模型設計 實時水量調配模擬模型是根據(jù)江水北調工程系統(tǒng)中各湖泊當前蓄水狀況與未來一個時段末控制蓄水要求、各泵站與水閘現(xiàn)狀工況，在未來一個時段的預報湖泊來水、預測降水以及各個供水區(qū)的預測需水的基礎上，通過整個工程系統(tǒng)的水量平衡，做出未來一個時段各湖泊供水量、泵站抽水流量、水閘過水流量、市界斷面過水流量、供水區(qū)的可供水量與虧水量、以及湖泊未來一個時段末的蓄水量等。在該系統(tǒng)范圍內(nèi)，有農(nóng)田灌溉面積近 2020 萬畝，農(nóng)業(yè)用水要求很高；京杭運河是貫穿南北的江蘇省蘇北地區(qū)水資源配置監(jiān)控 調度系統(tǒng)工程調度運行系統(tǒng)設計說明書 實時水量調配模擬模型設計 40 交通運輸大動脈，航運用水必須得到保證；此外還要涉及到系統(tǒng)范圍內(nèi)的工業(yè)和城市生活用水。多媒體處理工具： MediaStudio 等。根據(jù)工作需要，調度運行系統(tǒng)也可調用其數(shù)據(jù)。所有需保存的分析計算及調度決策結果信息均可存入專用數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)設計、開發(fā)、運行、管理維護的各個環(huán)節(jié)均應遵循保密性原則，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的安全保密。 根據(jù)本階段系統(tǒng)開發(fā)目標要求和未來系統(tǒng)建設需要，系統(tǒng)設計與開發(fā)將遵循如下原則： （ 1）實用性與先進性相 統(tǒng)一原則。 運河沿線的水情監(jiān)測已有 40 個常規(guī)水文站，已建大運河調水監(jiān)測系統(tǒng)在本系統(tǒng)范圍內(nèi)的 45 個遙測站，徐州示范區(qū)屬于本系統(tǒng)范圍的 7個遙測站，總計 238 個采集點； 蘇北地區(qū)水資源配置監(jiān)控調度系統(tǒng)工程第一階段新增 122個遙測站 226個水雨情采集點，兩者合計采集點總數(shù)為 464 個。 泵站基本情況涉及機組情況、建設情況、加固改造等。該模塊能統(tǒng)計分析各單元的實際用水量和不同的水源組成，統(tǒng)計其水費總額，并通過工程運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，對系統(tǒng)運行進行財務核算。 江蘇省蘇北地區(qū)水資源配置監(jiān)控 調度系統(tǒng)工程調度運行系統(tǒng)設計說明書 需求分析 22 將支持鼠標操作和鍵盤操作，調度方案生成、模型選擇、模型參數(shù)設置、模型運行等大部分操作功能只需利用鼠標的左右鍵操作即可完成，必要的數(shù)據(jù)輸入等功能，用鼠標與鍵盤相結合的方法實現(xiàn)，并提供常用功能的快速反應 鍵。 ⑥ 本水力模擬模型要考慮在此基礎上開發(fā)水質模擬模型。最終推薦的方案應具有顯著的合理性和可行性。第一階段工程主要依靠多年調度經(jīng)驗和實際運行總結，建立系統(tǒng)的模擬模型來進行。 該模型將在來水預報和需水預測的基礎上，面向江水北調工程系統(tǒng)實時水量動態(tài)平衡的要求進行開發(fā)，利用該模型對調度方案集的各種方案進行模擬計算，預測各種方案的實施后果。 綜上所述，目前系統(tǒng)用戶單位尚未建立完整的供水調度運行系統(tǒng)，常規(guī)調度運行仍主要依靠調度人員的經(jīng)驗；決策人員在進行重大調度決策時缺乏方便、快捷、實用的決策支持手段。 省水文局水雨情數(shù)據(jù)庫已建成，并正常運行。其特征值見表 1。 根據(jù)《江蘇省水中長期供求計劃報告》的分析，蘇北淮河流域的水資源具有如下特點： 1）產(chǎn)水率低，本地徑流少。根據(jù)地 形和水系，沿線共設置江都、淮安、淮陰、泗陽、劉老澗、皂河、劉山、解臺、沿湖等 9個梯級樞紐工程。 系統(tǒng)開發(fā)目標 目標 調度運行系統(tǒng)的開發(fā)目標：面向決策者需要，針對江水北調工程運行管理和調度決策特點，開發(fā)在地理信息系統(tǒng)環(huán)境支持下，具有調度形勢分析、調度預案 生成、調度方案評估、調度方案輔助決策等功能，初步實現(xiàn)江水北調系統(tǒng)調度決策和運行管理自動化的調度運行系統(tǒng)，使江水北調工程的運行管理和調度決策更趨科學、合理。 該工程以信息采集傳輸系統(tǒng)、運行 監(jiān)測 監(jiān)控系統(tǒng)為基礎，綜合數(shù)據(jù)庫為紐帶，水資源管理、優(yōu)化配置和調度運行系統(tǒng)為核心，為江水北調和蘇北供水管理提供信息支持和技術保障。 參考資料 （ 1）《江蘇省蘇北地區(qū) 配置監(jiān)控調度系統(tǒng)工程調度運行系統(tǒng)開發(fā)合同書（合同編號： SPJDI0402）》； （ 2）