CN110675579A - 一种水库预警监测方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水库预警监测方法及***，属于小型水库预警技术领域，包括以下步骤：S1：收集水库基本信息创建预警对象；S2：匹配雨量站并建立水情监视图；S3：根据预警依据进行预警。本发明依据实时监测水位对比水库特征水位，以水体面对象分色闪烁的方式实现水库安全状态的可视化预警，保证了水库的自身安全；并通过水库下泄流量与下游影响对象防御标准关联的方式提供下游预警，也保护了下游影响对象的安全；同时确保了预警的有效性，提供雨洪效应对照、水库断面概化图等工具对预警依据进行合理性识别，使复杂的水文计算、对比分析过程简化为二维坐标，可以直观对比显示。

Description

一种水库预警监测方法及***

技术领域

本发明涉及小型水库预警技术领域，具体涉及一种水库预警监测方法及***。

背景技术

我国水库多、分布广，其中小水库约占水库总数95％，历年汛期，常有水库出险甚至失事溃坝事件发生，小型水库安全成为防汛工作的关键。鉴于小型水库众多、地处偏远的实际和专业技术人员严重不足的现状，如何落实“水利工程补短板，水利行业强监管”新时期治水工作总基调要求，实现对小型水库***，特别是面对成千上万座水库，如何快速锁定焦点，是防洪减灾面临的问题。随着水库水情自动测报建设推进，以及网络、通信技术发展，构建融合水库实时水位、水库特征信息、水库下游影响对象基础资料等综合信息于一体的水库预警平台成为可能。

水库预警核心是水库水位与水库自身建设标准(设计参数、工程参数)关联、下泄流量与下游影响对象防御标准关联，基此当水库达到相应预警等级时，形成有效的预警提醒，这些预警基础依据中，全国已经完成了水利普查以及山洪灾害影响调查，水库基础信息和沿河村落防御洪水标准建设了专项数据源，预警关联具备了基础条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何更好地对水库的安全状态进行可视化预警以及对下游防护对象及时预警，提供了一种水库预警监测方法，该水库预警监测方法通过信息化手段，融合实时水位、水库基础信息、下游影响对象信息，围绕水库自身安全与下游影响安全，构筑了预警信息链路，布局预警平台，实施有效预警，能够从成千上万座水库中快速锁定防御重点，具有巨大的社会效益；其中为支撑预警甄别预警有效性的手段兼有水库***的用途，是水库强监管(特别是水库水情监测监管)的理想工具。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括以下步骤：

S1：收集水库基本信息创建预警对象

收集水库的基本信息，创建各水库的水体边界对象并编码，将水库站码与水体边界对象编码进行关联，形成水库预警对象单元，再将水库的实时水位与各防洪特征水位进行关联；

同时创建各水库的下游影响对象并编码，将水库站码与下游影响对象编码关联，并将下游影响对象的防御标准或安全流量作为下游影响对象的属性存储，将各水库的实时水位与水库泄流曲线关联，实现水库实时水位-下泄流量转换；

S2：匹配雨量站并建立水情监视图

按照水库-雨量站距离最近原则，同时按照水文/非水文建设进行分类匹配，建立水库站与水文/非水文雨量站的关联关系，再将水库站点、水库水体边界对象、下游影响对象静态关联，建立水库水情监视图；

S3：根据预警依据进行预警

将水库实时水位与各防洪特征水位(高程)对比，当水库的实时水位达到相应级别时，水库预警对象单元分色闪烁，实现可视化预警；该水库预警监测方法及***，依据实时监测水位对比水库特征水位，以水体面对象分色闪烁的方式实现水库安全状态的可视化预警，保证了水库的自身安全；

将下泄流量与下游影响对象的安全流量对比，当下泄流量大于等于安全流量时，进行下游影响对象的直观预警；并通过水库下泄流量与下游影响对象防御标准关联的方式提供下游预警，也保护了下游影响对象的安全。

更进一步的，在所述步骤S1中，水库的基本信息包括站名、站号、坐标、防洪指标、堰顶高程、泄流曲线。

更进一步的，在所述步骤S1中，水库站码以《中国水库名称代码SL259-2000》为标准进行编码。

更进一步的，在所述步骤S1中，下游影响对象以《山洪灾害调查与评价技术规范SL767-2018》为标准进行编码。

更进一步的，在所述步骤S2中，将水库站点、水库水体边界对象、下游影响对象静态关联以及建立水库水情监视图是以GIS(地理信息***)平台为基础进行的。

更进一步的，在所述步骤S3中，防洪特征水位包括汛限水位、设计水位、校核水位、坝顶高程，水库实时水位的相应级别分为超汛限水位、超设计水位、超校核水位与超坝顶高程，水库预警对象单元分色闪烁时的颜色分为蓝、黄、橙、红四种颜色，分别与水库实时水位的相应级别依次对应。

更进一步的，在所述步骤S3中，在进行预警之前，先要对预警依据的合理性进行校验，包括以下步骤：

S31：将水库水位过程线与各防洪特征水位线对比，对水库的运行状态进行校验；

S32：将水库水位过程线与匹配雨量站的降雨过程进行同时间坐标轴显示，对雨洪效应的合理性进行校验；

S33：构建水库断面概化图，对各防洪特征水位、工程参数的合理性校验。同时确保了预警的有效性，提供雨洪效应对照、水库断面概化图等工具对预警依据进行合理性识别，使复杂的水文计算、对比分析过程简化为二维坐标，可以直观对比显示。

本发明还提供了一种水库预警监测***，包括：

预警对象创建模块，包括第一创建单元与第二创建单元，所述第一创建单元用于创建各水库的水体边界对象并编码，将水库站码与水体边界对象编码进行关联，所述第二创建单元用于创建各水库的下游影响对象并编码，将水库站码与下游影响对象编码关联；

雨量站匹配模块，用于按照水库-雨量站距离最近原则，同时按照水文/非水文建设进行分类匹配，建立水库站与水文/非水文雨量站的关联关系；

预警模块，包括第一预警单元与第二预警单元，所述第一预警单元用于将水库实时水位与各防洪特征水位对比，当水库的实时水位达到相应级别时，水库预警对象单元分色闪烁，实现可视化预警，所述第二预警单元用于将下泄流量与下游影响对象的安全流量对比，当下泄流量大于等于安全流量时，进行下游影响对象的直观预警；

校验模块，包括第一校验单元、第二校验单元与第三校验单元，所述第一校验单元用于将水库水位过程线与各防洪特征水位线对比，对水库的运行状态进行校验，所述第二校验单元用于将水库水位过程线与匹配雨量站的降雨过程进行同时间坐标轴显示，对雨洪效应的合理性进行校验，所述第三校验单元构建水库断面概化图，对各防洪特征水位、工程参数的合理性校验；

中央处理模块，用于向其他模块发出指令，完成相关动作；

所述预警对象创建模块、雨量站匹配模块、预警模块、校验模块均与中央处理模块电连接。

本发明相比现有技术具有以下优点：该水库预警监测方法及***，依据实时监测水位对比水库特征水位，以水体面对象分色闪烁的方式实现水库安全状态的可视化预警，保证了水库的自身安全；并通过水库下泄流量与下游影响对象防御标准关联的方式提供下游预警，也保护了下游影响对象的安全；同时确保了预警的有效性，提供雨洪效应对照、水库断面概化图等工具对预警依据进行合理性识别，使复杂的水文计算、对比分析过程简化为二维坐标，可以直观对比显示，值得被推广使用。

附图说明

图1是本发明水库预警监测方法的总体流程示意图；

图2是本发明的总体架构示意图；

图3是本发明实施例二中的水库水情监视图；

图4是本发明实施例二中水库水体边界示意图；

图5是本发明实施例二中的水库预警示意图；

图6是本发明实施例二中的下游影响预警示意图；

图7是本发明实施例二中的水库断面概化图；

图8是本发明实施例二中的雨洪效应对比图；

图9是本发明实施例二中的水位过程线与各特征水位对比图；

图10是本发明实施例三中水库雨洪效应配套雨量站点搜寻确定用软件支撑功能实现流程图；

图11是本发明实施例三中水库分级分色预警用软件支撑功能实现流程图；

图12是本发明实施例三中进行下游影响对象预警用软件支撑功能实现流程图；

图13是本发明实施例三中水库站水位过程线可交互勾选各特征水位形成直观对比用软件支撑功能实现流程图；

图14是本发明实施例三中将水库站水位过程线与匹配雨量站的降雨过程进行同时间坐标轴显示用软件支撑功能实现流程图；

图15是本发明实施例三中构建水库断面概化图用软件支撑功能实现流程图；

图16是本发明实施例四中实时水位长期超堰顶高程示意图；

图17是本发明实施例四中实时水位长期超坝顶高程示意图；

图18是本发明实施例四中自动测报***故障水位过程线无变化示意图；

图19是本发明实施例四中自动测报***安装错误水位过程线涨退水相反示意图；

图20是本发明实施例四中翚溪水库及影响对象位置图；

图21是本发明实施例四中翚溪水库水位、流量过程线及预警信息的示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一

如图1、图2所示，本实施例提供一种技术方案：一种水库预警监测方法，包括以下步骤：

S1：收集水库基本信息创建预警对象

收集水库的基本信息，创建各水库的水体边界对象并编码，将水库站码与水体边界对象编码进行关联，形成水库预警对象单元，再将水库的实时水位与各防洪特征水位进行关联；

同时创建各水库的下游影响对象并编码，将水库站码与下游影响对象编码关联，并将下游影响对象的防御标准或安全流量作为下游影响对象的属性存储，将各水库的实时水位与水库泄流曲线关联，实现水库实时水位-下泄流量转换；

S2：匹配雨量站并建立水情监视图

按照水库-雨量站距离最近原则，同时按照水文/非水文建设进行分类匹配，建立水库站与水文/非水文雨量站的关联关系，再将水库站点、水库水体边界对象、下游影响对象静态关联，建立水库水情监视图；

S3：根据预警依据进行预警

将水库实时水位与各防洪特征水位(高程)对比，当水库的实时水位达到相应级别时，水库预警对象单元分色闪烁，实现可视化预警；该水库预警监测方法及***，依据实时监测水位对比水库特征水位，以水体面对象分色闪烁的方式实现水库安全状态的可视化预警，保证了水库的自身安全；

将下泄流量与下游影响对象的安全流量对比，当下泄流量大于等于安全流量时，进行下游影响对象的直观预警；并通过水库下泄流量与下游影响对象防御标准关联的方式提供下游预警，也保护了下游影响对象的安全。

具体的，在所述步骤S1中，水库的基本信息包括站名、站号、坐标、防洪指标、堰顶高程、泄流曲线。

具体的，在所述步骤S1中，水库站码以《中国水库名称代码SL259-2000》为标准进行编码。

具体的，在所述步骤S1中，下游影响对象以《山洪灾害调查与评价技术规范SL767-2018》为标准进行编码。

具体的，在所述步骤S2中，将水库站点、水库水体边界对象、下游影响对象静态关联以及建立水库水情监视图是以GIS(地球信息***)平台为基础进行的。

具体的，在所述步骤S3中，防洪特征水位包括汛限水位、设计水位、校核水位、坝顶高程，水库实时水位的相应级别分为超汛限水位、超设计水位、超校核水位与超坝顶高程，水库预警对象单元分色闪烁时的颜色分为蓝、黄、橙、红四种颜色，分别与水库实时水位的相应级别依次对应。

具体的，在所述步骤S3中，在进行预警之前，先要对预警依据的合理性进行校验，包括以下步骤：

S31：将水库水位过程线与各防洪特征水位线对比，对水库的运行状态进行校验；

S32：将水库水位过程线与匹配雨量站的降雨过程进行同时间坐标轴显示，对雨洪效应的合理性进行校验；

S33：构建水库断面概化图，对各防洪特征水位、工程参数的合理性校验。同时确保了预警的有效性，提供雨洪效应对照、水库断面概化图等工具对预警依据进行合理性识别，使复杂的水文计算、对比分析过程简化为二维坐标，可以直观对比显示。

本实施例还提供了一种水库预警监测***，包括：

预警对象创建模块，包括第一创建单元与第二创建单元，所述第一创建单元用于创建各水库的水体边界对象并编码，将水库站码与水体边界对象编码进行关联，所述第二创建单元用于创建各水库的下游影响对象并编码，将水库站码与下游影响对象编码关联；

雨量站匹配模块，用于按照水库-雨量站距离最近原则，同时按照水文/非水文建设进行分类匹配，建立水库站与水文/非水文雨量站的关联关系；

预警模块，包括第一预警单元与第二预警单元，所述第一预警单元用于将水库实时水位与各防洪特征水位对比，当水库的实时水位达到相应级别时，水库预警对象单元分色闪烁，实现可视化预警，所述第二预警单元用于将下泄流量与下游影响对象的安全流量对比，当下泄流量大于等于安全流量时，进行下游影响对象的直观预警；

校验模块，包括第一校验单元、第二校验单元与第三校验单元，所述第一校验单元用于将水库水位过程线与各防洪特征水位线对比，对水库的运行状态进行校验，所述第二校验单元用于将水库水位过程线与匹配雨量站的降雨过程进行同时间坐标轴显示，对雨洪效应的合理性进行校验，所述第三校验单元构建水库断面概化图，对各防洪特征水位、工程参数的合理性校验；

中央处理模块，用于向其他模块发出指令，完成相关动作；

所述预警对象创建模块、雨量站匹配模块、预警模块、校验模块均与中央处理模块电连接。

实施例二

如图3～9所示，本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一、小型水库水情预警；

1、收集小型水库基本信息，以现有《安徽省水信息》***为平台，建立安徽省水库水情监视图，如图3所示；

2、创建各水库水体边界对象，并按统一规则编码，以水库站码与水体边界对象编码关联，形成水库预警对象单元，如图4所示；

3、水库实时水位与汛限水位/正常蓄水位、设计水位、校核水位、坝顶高程进行关联，当水位到达相应级别时，水库预警对象单元分色闪烁，实现可视化预警，如图5所示。

需要说明的是，在图5中，左上的水库预警对象单元对应超汛限水位级别，闪烁蓝色，右上的水库预警对象单元对应超设计水位级别，闪烁黄色，左下的水库预警对象单元对应超校核水位级别，闪烁橙色，右下的水库预警对象单元对应超坝顶高程，闪烁红色。

二、小型水库影响对象预警；

1、创建各水库下游影响对象，按照规则编码，水库站码与下游影响对象编码关联，并将下游影响对象防御标准或安全流量作为下游影响对象的属性存储；

2、水库实时水位与水库泄流曲线Z～Q关联,实现Q_泄＝f(Z_实时)转换；

3、建立Q_泄(下泄流量)与Q_安全(安全流量)对比，当Q_泄接近或大于Q_安全，即形成下游预警对象闪烁预警。如图6所示。

三、对预警依据(基本资料、实时水位)合理性识别工具。

1、构建水库断面概化图，如图7所示；

2、构建雨洪效应对照图

1)按照最短距离原则，确定水库配套雨量站点，从而解决本站无雨量站的问题；

2)将水库站实时水位和配套的雨量过程，在同时间坐标轴上分类展示，实现雨洪效应对比，如图8所示。并可交互勾选水库各特征水位(高程)，使水位过程线与各特征水位(高程)形成直观对比，如图9所示。

实施例三

如图10～15所示，本发明为水库管理及关注者提供水库运行状态预警和水库泄流对下游影响预警，同时提供了甄别预警信息合理性识别工具，包括以下方案：

收集水库基本信息(站名、站号、坐标、防洪指标、堰顶高程、泄流曲线)，并将信息存储在实时雨水情数据库ST_STBPRP_B表、ST_RSVRFCCH_B表、ST_RSVRFSR_B表、ST_STBPRP_B_YC表、ST_ZQRL_B表中。

整理水库水体边界对象，以《中国水库名称代码SL259-2000》为标准进行编码，并存储在对应库表中。

创建水库下游影响对象，以《山洪灾害调查与评价技术规范SL767-2018》为标准进行编码，并存储在对应库表中。

按照水库-雨量站距离最近原则，构建雨洪效应对照的雨量数据源，特例是距离为零是即为本站自建雨量站点。同时考虑建设站点的标准，按照水文/非水文进行分类匹配，建立水库站与水文/非水文雨量站的关联关系，并存储在对应库表中。如图10所示，图中水库站群由n1个水库对象组成，每个水库对象都包含名称、站码、经度、纬度；雨量站群由n2个雨量站对象组成，每个雨量站对象都包含名称、站码、经度、纬度属性；

水库配套雨量站码集合是用来存放每一个水库站点关联的雨量站站码。

通过《实时雨水情数据库》基础信息表，获取水库站、雨量站本信息(上述各属性)

遍历水库站群，循环执行下列操作：

(1)定义最大距离L0为100000；

(2)遍历雨量站群，循环执行最近点的提取操作：

先计算出水库站经度、雨量站经度之差的平方，再计算出水库站纬度、雨量站纬度之差的平方，然后计算出经度之差的平方与纬度之差的平方的几何平均值L，如果L不小于最大距离L0，进入下个循环，如果L小于最大距离L0,则将水库站点-雨量站点关系存储到配置库表中，同时，使最大距离L0＝L，以缩小距离范围。

以GIS平台为基础，将水库站点、水库水体、下游影响对象静态关联，建立水库水情监视图。

将水库站点实时水位与防洪指标进行对比，按照汛限水位、设计水位、校核水位、坝顶高程分为四个等级，按照蓝、黄、橙、红四个颜色分级进行预警。如图11所示，图中水库站群由n1个水库对象构成，每个水库对象都包含站码、名称、汛限水位、设计水位、校核水位、坝顶高程、实时水位、预警颜色属性。水库预警站点集合是用来存放发生实时水位超过特征水位(即超警)的水库站点。每个水库对应一个水体对象，水体对象编码与水库编码一致，水体在GIS平台上展示的颜色即为水体颜色。

对比水库实时水位与特征水位：

(1)当实时水位小于汛限水位时，水库无预警颜色；

(2)当实时水位大于汛限水位且小于设计水位时，水库预警颜色为蓝色，将水库对象添加至水库预警站点集合；

(3)当实时水位大于设计水位且小于校核水位时，水库预警颜色为黄色，将水库对象添加至水库预警站点集合；

(4)当实时水位大于校核水位且小于坝顶高程时，水库预警颜色为橙色，将水库对象添加至水库预警站点集合；

(5)当实时水位大于坝顶高程时，水库预警颜色为红色，将水库对象添加至水库预警站点集合；

遍历水库预警站点集合，根据水库站码，提取水体对象，将水库预警颜色设置为水体颜色，再将水体对象添加到GIS展示平台，循环渲染水体及边界，生成发光效果。

将水库站点实时水位与水库泄流曲线关联，实现水位-流量转换，与下游影响对象安全流量对比。当下泄流量接近或大于安全流量时，进行下游影响对象的预警。如图12所示，图中水库站群由n1个水库对象组成，每个水库对象都包含站码、名称、实时水位、泄流曲线属性(通过实时水位和泄流曲线可以推算出实时流量)。下游防护对象群由n1个下游防护对象组成，下游防护对象与水库对象一一对应(对应的下游防护对象编码与水库编码一致)。每个下游防护对象都包含站码、名称、安全流量、房屋属性。

遍历水库站群，循环执行下列操作：

先将水库实时水位通过泄流曲线推算得出水库实时流量Q，再根据水库编码提取下游防护对象,以及其安全流量Q_安，对比Q与Q_安，如果Q大于等于Q_安，表示水库流量超过了下游防护对象的安全流量，需要对其进行预警：将下游防护对象的房屋添加到GIS展示平台，并对房屋及边界进行循环渲染，生成发光效果。如果Q小于Q_安则进入下一个循环。

水库站水位过程线可交互勾选各特征水位(高程)，形成直观对比，用于水库的运行状态校验，如图13所示，图中每个水库水位基础信息对象都包含站码、名称、汛限水位、历史最高水位、设计水位、校核水位、堰顶高程、坝顶高程、死水位、常年同期水位、实时水位。变量max：水库对象各水位中最大的水位值，变量min：水库对象各水位中最小的水位值。

先将实时水位数据添加至图表上进行展示。再根据对特征水位开关的控制，切换显示各特征水位(高程)数据在图表上的展示，具体特征水位有：汛限水位、历史最高水位、设计水位、校核水位、堰顶高程、坝顶高程、死水位、常年同期水位。

水库的运行状态可根据实时水位与特征水位的对比了解，使用方式如：当同时显示实时水位和汛限水位且实时水位高于汛限水位，则水库处于超汛限状态。

将所有的水位数据进行对比，得出最大值max与最小值min，以1.1倍max的值作为图表的最大值，以0.9倍min的值作为图表的最小值。

将水库站水位过程线与匹配雨量站的降雨过程进行同时间坐标轴显示，用于雨洪效应合理性校验，如图14所示，图中每个水库水位基础信息对象都包含站码、名称、过程水位对象集合、，过程水位对象又包含了水位值和时间属性。与水库关联的雨量站点过程雨量对象集合，有长度属性；集合中每个过程雨量对象又包含了雨量值、时间属性。变量：用来填充用的雨量对象，其雨量值属性为空：‘’。

一般情况下，水位过程数据集合和过程雨量对象集合不能够完全匹配上，需要以水位过程的第一条数据和最后一条数据的时间属性为边界对过程雨量进行调整，以达到时间范围(图表横坐标)一致的目的，便于在图表上对比展示。

要实现需分两步走，步骤如下：

第一步，纠正过程雨量对象集合首个数据：

1、提取水库过程水位对象集合中的第一条数据Reservoir_Z_First和过程雨量对象集合的第一条数据Rainfall_Rain_First；

2、对比Reservoir_Z_First与Rainfall_Rain_First的时间属性：

(Ⅰ)如果Reservoir_Z_First的时间晚于Rainfall_Rain_First的时间，则删除过程雨量对象集合的第一条数据，再次执行(1)操作；

(Ⅱ)如果Reservoir_Z_First的时间早于Rainfall_Rain_First的时间，则创建一个雨量对象，时间属性为Reservoir_Z_First的时间，雨量值属性为‘’，添加到过程雨量对象集合，作为第一条雨量数据；

第二步，纠正雨量对象集合末尾数据：

1、提取水库过程水位对象集合中的最后一条数据Reservoir_Z_Last和过程雨量对象集合的最后一条数据Rainfall_Rain_Last；

2、对比Reservoir_Z_Last与Rainfall_Rain_Last的时间属性：

(Ⅰ)如果Reservoir_Z_Last的时间早于Rainfall_Rain_Last的时间，则删除雨量对象集合的最后一条数据，再次执行(1)操作；

(Ⅱ)如果Reservoir_Z_Last的时间晚于Rainfall_Rain_Last的时间，则创建一个雨量对象，时间属性为Reservoir_Z_Last的时间，雨量值属性为‘’，添加到雨量对象集合，作为最后一条雨量数据；

将水库水位过程线和雨量过程叠加到图表上进行展示，即可获得到相同时间轴下的对比观测效果。

构建水库断面概化图，用于各防洪特征水位、工程参数合理性校验，如图15所示，图中每个水库水位基础信息对象都包含基础信息如站码、名称；防洪特征水位如汛限水位、历史最高水位、设计水位、校核水位、死水位；工程参数信息如堰顶高程、坝顶高程。变量：特征参数最大值max、特征参数最小值min。

先建立一个图表，将水库断面模拟图片叠加到图表的右侧，断面的顶部为高顶高程；

然后将以水库站点的各防洪特征水位(汛限水位、历史最高水位、设计水位、校核水位、死水位)、工程参数(堰顶高程)为数据的横线叠加到图表上，示意其高度；

之后隐藏图表的横向坐标轴；

最后调整纵向坐标轴：将水库站点的各防洪特征水位、工程参数进行对比，得出最大值max及最小值min，以1.1倍max的值为图表的显示最大值，以0.9倍min的值为图表的显示最小值，至此概化图完成。

实施例四

如图16～21所示，本实施例对是对本发明思路的实施案例。

如图16所示，图中将水库自动测报实时水位与水库特征水位(堰顶高程)关联，同时进行比较，图中显示实时水位长期超堰顶高程，属于识别出自动测报***出错或水库基本信息有误。

如图17所示，图中将水库自动测报实时水位与水库特征水位(坝顶高程)关联，同时进行比较，图中显示实时水位长期超坝顶高程，属于识别出自动测报***出错或水库基本信息有误。

如图18所示，图中为将某水库站实时水位与相匹配雨量站雨量关联，形成雨洪对照示意图，图中可以看出此水库实时水位在三场降雨过程中均无变化，明显违背了降雨产汇流规律，属于识别出水位自动测报***故障。

如图19所示，图中为将某水库站实时水位与相匹配雨量站雨量关联，形成雨洪对照示意图，图中可以看出此水库实时水位违背了降雨产汇流规律，在两场降雨过程中水库实时水位处于退水过程，降雨结束在下泄或蒸发作用下水位却处于涨水过程，属于识别出自动测报***仪器安装错误。

如图20所示，图示为翚溪水库位置图，测区分布图为该水库下游防护范围，对象为调查所得的居民房屋位置。

如图21所示，图中为翚溪水库在一次涨水过程中，实时水位超过汛限水位和下泄流量超过安全流量后，水库及下游防护对象(居民房屋)对应的预警效果。

综上所述，上述四组实施例的水库预警监测方法及***，依据实时监测水位对比水库特征水位，以水体面对象分色闪烁的方式实现水库安全状态的可视化预警，保证了水库的自身安全；并通过水库下泄流量与下游影响对象防御标准关联的方式提供下游预警，也保护了下游影响对象的安全；同时确保了预警的有效性，提供雨洪效应对照、水库断面概化图等工具对预警依据进行合理性识别，使复杂的水文计算、对比分析过程简化为二维坐标，可以直观对比显示，值得被推广使用。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种水库预警监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：收集水库基本信息创建预警对象

收集水库的基本信息，创建各水库的水体边界对象并编码，将水库站码与水体边界对象编码进行关联，形成水库预警对象单元，再将水库的实时水位与各防洪特征水位进行关联；

同时创建各水库的下游影响对象并编码，将水库站码与下游影响对象编码关联，并将下游影响对象的防御标准或安全流量作为下游影响对象的属性存储，将各水库的实时水位与水库泄流曲线关联，实现水库实时水位-下泄流量转换；

S2：匹配雨量站并建立水情监视图

按照水库-雨量站距离最近原则，同时按照水文/非水文建设进行分类匹配，建立水库站与水文/非水文雨量站的关联关系，再将水库站点、水库水体边界对象、下游影响对象静态关联，建立水库水情监视图；

S3：根据预警依据进行预警

将水库实时水位与各防洪特征水位(高程)对比，当水库的实时水位达到相应级别时，水库预警对象单元分色闪烁，实现可视化预警；

将下泄流量与下游影响对象的安全流量对比，当下泄流量大于等于安全流量时，进行下游影响对象的直观预警。

2.根据权利要求1所述的一种水库预警监测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，水库的基本信息包括站名、站号、坐标、防洪指标、堰顶高程、泄流曲线。

3.根据权利要求1所述的一种水库预警监测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，水库站码以《中国水库名称代码SL259-2000》为标准进行编码。

4.根据权利要求1所述的一种水库预警监测方法，其特征在于：在所述步骤S1中，下游影响对象以《山洪灾害调查与评价技术规范SL767-2018》为标准进行编码。

5.根据权利要求1所述的一种水库预警监测方法，其特征在于：在所述步骤S2中，将水库站点、水库水体边界对象、下游影响对象静态关联以及建立水库水情监视图是以GIS平台为基础进行的。

6.根据权利要求1所述的一种水库预警监测方法，其特征在于：在所述步骤S3中，防洪特征水位包括汛限水位、设计水位、校核水位、坝顶高程，水库实时水位的相应级别分为超汛限水位、超设计水位、超校核水位与超坝顶高程，水库预警对象单元分色闪烁时的颜色分为蓝、黄、橙、红四种颜色，分别与水库实时水位的相应级别依次对应。

7.根据权利要求1所述的一种水库预警监测方法，其特征在于：在所述步骤S3中，在进行预警之前，先要对预警依据的合理性进行校验，包括以下步骤：

S31：将水库水位过程线与各防洪特征水位线对比，对水库的运行状态进行校验；

S32：将水库水位过程线与匹配雨量站的降雨过程进行同时间坐标轴显示，对雨洪效应的合理性进行校验；

S33：构建水库断面概化图，对各防洪特征水位、工程参数的合理性校验。

8.一种水库预警监测***，其特征在于，利用如权利要求1-7任一所述的水库预警监测方法进行预警工作，包括：

预警对象创建模块，包括第一创建单元与第二创建单元，所述第一创建单元用于创建各水库的水体边界对象并编码，将水库站码与水体边界对象编码进行关联，所述第二创建单元用于创建各水库的下游影响对象并编码，将水库站码与下游影响对象编码关联；

雨量站匹配模块，用于按照水库-雨量站距离最近原则，同时按照水文/非水文建设进行分类匹配，建立水库站与水文/非水文雨量站的关联关系；

预警模块，包括第一预警单元与第二预警单元，所述第一预警单元用于将水库实时水位与各防洪特征水位对比，当水库的实时水位达到相应级别时，水库预警对象单元分色闪烁，实现可视化预警，所述第二预警单元用于将下泄流量与下游影响对象的安全流量对比，当下泄流量大于等于安全流量时，进行下游影响对象的直观预警；

校验模块，包括第一校验单元、第二校验单元与第三校验单元，所述第一校验单元用于将水库水位过程线与各防洪特征水位线对比，对水库的运行状态进行校验，所述第二校验单元用于将水库水位过程线与匹配雨量站的降雨过程进行同时间坐标轴显示，对雨洪效应的合理性进行校验，所述第三校验单元构建水库断面概化图，对各防洪特征水位、工程参数的合理性校验；

中央处理模块，用于向其他模块发出指令，完成相关动作；

所述预警对象创建模块、雨量站匹配模块、预警模块、校验模块均与中央处理模块电连接。

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