流域四预（实训平台）思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

第一阶段

流域基础知识

河流水文特性

流域

指由分水岭所包围的河流集水区

水系

流域内所有河流、湖泊等各种水体组成的水网系统，称作水系。

雨量

时段雨量

某一个雨量站点（单点），在指定连续时间长度内累积降下的雨水深度

面雨量

某一指定流域 / 片区范围内，整个区域的平均降雨深度，单位同样 mm。 把区域内多个站点的时段点雨量，通过数学方法加权平均后得到，是水文计算核心指标。

蒸发量

一定时段内，液态水转化为水汽散失到空气中的水量深度，单位统一：mm（和雨量单位一致，方便加减计算）。

断面

断面分类

横断面

河道横断面是指垂直于河道水流方向所切取出来的断面，其在河道水位以下的部分称为过水断面。

纵断面

沿河道纵向最大水深线切取的断面，并将其拉直即为河道纵断面

控制断面

汇水控制

断面以上所有流域的降雨产流，全部经过此断面下泄；测到这个断面的流量 = 上游全部来水量。 只要拿到该断面流量，就能代表上游整片区域水情。

行洪控制

断面过流能力（过水宽度、水深、糙率）决定河段最大能排多少洪水； 一旦水位超过断面安全行洪水位，就会漫堤、出险，因此该断面管控本段防洪安全。

中泓线

河流各横断面（过水断面）表面最大流速点的连线，又称豀（xi）线。

深泓线

河流断面最大水深处。沿深泓线的断面为河道纵断面

土壤墒情

指土壤含水量的多少、干湿状况，用来描述土壤中水分供给作物、下渗补给地下水、产流的湿润程度。

高程

概念

地面点沿铅垂线到基准水准面的垂直距离，也叫绝对高程

高程换算

罗零高程

黄海高程

85高程

流速

流速一般分布规律：近河底和河岸处较小，近河心主流处较大

流量

单位时间内流过某过水断面的水的体积称为流量（m³/s），用英文字母‘Q’表示

水位

水位是指水体的自由水面高出固定基面以上的高程。其单位为米。用英文字母"Z"表示。

警戒水位

警戒水位是河流湖泊主要堤防险情可能逐渐增多的水位。大江大河警戒水位多取定在洪水普遍漫滩或重要堤段开始漫滩偎堤的水位，此时河段或区域开始进入防汛戒备状态，有关部门进一步落实防守岗位、抢险备料工作，跨堤涵闸停止使用。因此，警戒水位可定义为：警戒水位是指江河堤防普遍临水，堤防可能发生险情，需要动员社会力量进行防守的起始水位。

保证水位

保证水位在中国水利百科全书中也有较详细地论述，保证水位是汛期堤防及其附属工程能保证安全运行的上限水位。当河道水位接近或达到保证水位时，进入紧急防汛抢险工作，有关部门有责任保证堤防等有关工程的安全。因此，保证水位定义为：保证水位是指保证堤防工程安全运行的上限水位。

水库特征

死水位

水库正常运用情况下，允许库水消落的最低水位称死水位

死库容

死水位以下的库容称为死库容

正常蓄水位

水库正常运用情况下，在设计枯水年，为满足兴利要求开始供水时，水库应蓄到的水位称正常蓄水位，又称正常高水位或设计兴利水位

消落深度

正常蓄水位至死水位间的水库深度称为消落深度或工作深度

兴利库容

正常蓄水位与死水位间的库容称为兴利库容或调节库容

汛限水位

水库在汛期，允许兴利蓄水的上限水位，称防洪限制水位

防洪高水位

遇到水库下游防洪对象设计洪水时，水库应拦截洪水以减小下泄流量，这时水库中最高的蓄水位，称为防洪高水位

防洪库容

防洪高水位与防洪限制水位间的库容称为防洪库容

子主题

遇拦河坝的设计洪水和校核洪水时，水库中的相应最高蓄水位，称为设计洪水位和校核洪水位

总库容

校核洪水位以下的全部静库容称为总库容，总库容确定工程重要性和工程规模等级

有效库容

总库容与死库容之差

站点类型

水文站

水位

雨量

蒸发

流量

气温

泥沙

气象站

雨量

水利局 <div> </div>

雨量

水位

视频监控

汛期

汛期又分主汛期和前汛期、后汛期。主汛期是极易产生洪水的时期。 江河季节性定期涨水现象称为汛。汛期是指江河中由于流域内季节性降水、融冰、化雪，引起定时性水位上涨的时期。每年5月至9月，我国江淮流域降雨明显比其他月份多，习惯上把这一段时间称为汛期。  但从全国来讲，由于地理位置、天气系统等差异，我国七大江河的汛期迟早不一。即使是同一河流各年也有早有迟。南方入汛时间较早，结束时间较晚；北方入汛时间较晚，结束时间较早。主汛期是极易产生洪水的时期。7月下旬至8月上旬（通常称为“七下八上”），全国七大江河均可能发生洪水。因此，“七下八上”常被认为是我国防汛的关键时期。

第二阶段

数字孪生基础知识

数据底板

地理空间数据

DEM数字高程

L1 级：全域宏观流域（大江大河、全流域水文分析、面雨量 / 产流计算）

格网尺寸：≤30m（全国通用 30m DEM，1:5 万比例尺）

L2 级：重点防洪片区（干流河道、蓄滞洪区、县级城区、一级支流、防洪保护区）

格网尺寸：≤5m（1:10000 比例尺 DEM）

L3 级：工程精细核心区（水库枢纽、城区内涝、堤防险工段、控制断面、集镇淹没区）

格网≤2m，高程中误差平地≤0.2m

DOM正射影响

L1全流域

≤2.5m（卫星 2m/2.5m

L2重点防洪区

≤0.5m（无人机航测）

L3工程精细核心区

≤0.2m；重点城区 / 枢纽≤0.1m

水系矢量

堤防线（左右岸高程）

水文气象数据

降雨量、径流、历史洪水、蒸发量等数据

工情水利数据

水库库容曲线、闸门参数、泵站特性、堤防工程数据

水库工程分类

大 (1) 型水库

水库总容量亿m³：≥10

大 (2) 型水库

水库总容量亿m³：1.0～10

中型水库

水库总容量亿m³：0.1～1.0

小 (1) 型水库

水库总容量亿m³：0.01～0.1

大 (2) 型水库

水库总容量亿m³：0.001～0.01

社会经济数据

人口密度图、GDP分布、防洪保护区边界、应急资源分布

实时监测数据

水文站网（水位+流量）、雨量站、气象站、视频监控、无人机巡检、卫星遥感

知识平台

防洪知识图谱

将流域内水文概念（洪峰、洪量、设计洪水）、水工设施（水库、闸门、堤防）及其逻辑关联结构化为知识网络，支持自动推理

防洪知识图谱就是把流域山、水、站、库、堤、雨、险、预案全部做成互相连通的 “知识网络”，机器能看懂地形水文联动逻辑、洪水连锁反应、抢险处置逻辑，支撑数字孪生 “四预” 全流程智能防洪决策。

历史洪水案例库

收录历次大洪水的完整过程数据（降雨过程、洪峰流量、淹没范围、损失情况），用于相似情景匹配和经验复用。

调度规则库

涵盖各水利工程的调度规程、联合调度方案、蓄滞洪区运用条件和分级预警阈值，将调度规则数字化。

专家经验库

将老专家的防汛判断经验转化为可执行的决策树和规则逻辑，支持半自动化辅助决策。

标准规范库

内嵌国家和行业防洪标准（防洪规划、水文计算规范、应急响应预案格式），保证系统输出合规。

模型平台

水文模型

降雨→径流→洪峰预报，新安江、API等

水动力模型

河道水位流量演进（1D）、洪水漫滩和溃坝（2D）

调度模拟模型

单水库调度、多水库联合调度优化

调度细分

AI智能模型

LSTM等深度学习快速预报、数据同化、灾损评估

数字孪生引擎

三维可视化

地形地貌建模

基于DEM高精度地形、DOM正射影像构建流域三维底图，还原河道、山体、城镇地貌

水利工程精细模型

水库大坝、闸门、堤防、泵站等水工建筑物的精细三维BIM模型，可查询台账信息

淹没范围着色

按水深分级着色，实时展示淹没边界扩展动画

实时仿真

物理空间实时映射

传感网络采集的水位、流量、雨情每隔几分钟驱动孪生体状态更新，实现虚实同步

模型驱动动态演进

水文、水动力模型以实测数据为初始场持续滚动计算，孪生体状态向未来延伸

洪水动态渲染

将水动力模型输出的水位流场实时渲染为流动水体，直观展示洪水传播过程

数据同化与校正

将实测数据与模型预测值进行融合同化，持续修正模型误差，提升预报精度

人机交互

一张图综合态势

流域水雨情、工程状态、风险区域、应急力量全要素汇聚于一屏，实现"一屏统揽"

调度方案操作

决策者直接在三维场景中调整闸门开度、水库泄量等参数，模型实时响应并展示后果

预警推送与确认

当模型预测某站点超警时，界面自动弹出告警、标注风险区，管理者在线确认并签发

预案生成与审批

系统根据推演结果自动生成结构化预案文本，支持在线审批、下发执行

工具应用

使用UE5，是当前流域、水库、城市内涝数字孪生首选三维渲染引擎，核心定位：高精度实时三维底座，承载地理底板、水动力仿真、实时监测、防洪四预全流程可视化交互。

第三阶段

站网规划与部署

监测类型

雨量

翻斗式雨量计

原理

承雨口收集雨水流入双斗翻斗，每翻一斗对应固定水量（如 0.1mm/0.5mm），磁簧开关计数翻斗次数即得雨量。

安装部署方式

1.标准安装于野外杆站或标准气象观测场，承雨口距地面0.7m（中国规范）或 1.0m 2.杆站形式：一根 2~3m 不锈钢/热镀锌立杆，顶部安装雨量计，中部安装太阳能板 + RTU 数采仪 + 通信模块 3.地基：浇筑混凝土基础（约 40cm×40cm×50cm），预埋地脚螺栓固定立杆法兰盘 4.场地要求：周围无遮挡物，与障碍物距离不小于障碍物高度的 2倍（防风影响） 5.数据传输：通过 4G/GPRS/北斗卫星传输至中心站，典型上报频次为 5min/次 供电：太阳能板 + 蓄电池，免布线

压电式雨量计

原理

雨滴撞击压电传感器产生电压脉冲，脉冲幅度对应雨滴动能，累计脉冲次数/能量反推降雨量。

安装部署方式

1.极快速部署：小巧轻便（手掌大小），可夹装在移动平台、无人机、车载 2.无需水平校准，适应移动颠簸环境 3.常见于应急监测、临时增设站点，LoRa/蓝牙无线传输

雨量筒

原理

标准口径（20cm）承雨器 + 储水瓶，人工定时用量杯读取，是所有自动站的校准基准。

安装部署方式

1.作为基准雨量站，安装于有人值守的国家基本站 2.遵循 0.7m 高度和开阔场地要求 3.人工每日 08 时、20 时（北京时）定时观测记录 4.用于自动雨量计数据率定校正和对雷达 QPE 的地面验证

水位

接触式水位计

浮子式水位计

原理

井内放置浮子，浮子随水位变化上下浮动

安装部署方式

1.井筒混凝土浇筑护岸 2.井底低于历年最低水位 3.进水管口设拦沙滤网 精度可达 ±1cm

压力式水位计

原理

利用流体静力学原理：P = ρgh（压力 = 水体密度 × 重力加速度 × 水深）

安装部署方式

1.传感器沉入水体河底 或固定在测桥/桩基上 2.通气电缆引出水面接RTU 无需建井、安装快速 3.需补偿大气压变化

气泡式水位计

原理

气体经细管从水下管口以缓慢气泡形式逸出，当气泡逸出速度恒定时，管内气压 ≈ 管口处静水压力（P = ρgh）

安装部署方式

1.气泵/传感器在岸上机房 仅气泡管埋入水下 2.管口固定于河底/桥墩 不怕泥沙堵塞管口

非接触式水位计

雷达水位计

原理

星载雷达向地面发射微波脉冲，接收水面反射回波，根据往返时间计算水面高程。

安装部署方式

<ul><li>悬臂钢架（最常见）：在河道上方架设悬臂钢结构，雷达探头向下安装，距最高水位 ≥ 0.5m</li><li>桥梁底板安装：利用现有桥梁，在桥面下安装（需在非行洪桥跨）</li><li>立杆侧向安装：岸坡立杆 + 横向伸臂，探头位于水面上方</li></ul>

超声波水位计

原理

换能器发射 40~200kHz 超声波脉冲，声波向下传播至水面，水面反射声波，换能器接收回波信号，测量声波往返时间（TOF），乘以声速 ÷ 2 得到距离

安装部署方式

<ul><li>安装方式：与雷达式基本相同——悬臂/桥架安装 </li><li>安装高度：量程一般 ≤ 15m，安装高度与量程 1:1 匹配 </li><li>盲区：0.3~0.5m（超声波需换能器"起振"和"静音"时间）</li></ul>

激光水位计

原理

激光二极管发射 650nm 可见/红外激光束，向下垂直照射水面，水面反射激光，接收器捕获反射光，通过相位法或脉冲飞行时间法精确测量往返距离

安装部署方式

与雷达式基本相同——悬臂/桥架安装

流量

转子式流速仪

原理

水流推动螺旋桨（或旋杯）旋转。转速与水流的点流速成正比：V = K·n + C（K 为水力螺距，C 为启动流速，n 为每秒转速）。在每根测速垂线的不同深度（如水面、0.2H、0.6H、0.8H、河底）逐一测量点流速。各垂线平均流速 × 该垂线代表的部分面积 = 部分流量 qᵢ。总流量 Q = Σqᵢ = Σ(Vᵢ × Aᵢ)。

安装部署方式

悬挂方式：流速仪 + 铅鱼（配重 50~150kg）悬挂于水文缆道或测桥绞车上。缆道系统：两岸塔架 + 承重索 + 循环索 + 绞车，可横向定位到任意测速垂线。铅鱼作用：配重保持流速仪在急流中稳定；内置接触器触碰河底时发出信号，同步测量水深。测速垂线布设：河宽 < 50m → 5~10 条垂线；50~100m → 10~15 条；> 100m → 15~20 条。测点深度：水深 < 1m → 1 点法（0.6H）；1~3m → 2 点法（0.2H+0.8H）；> 3m → 3~5 点法。

电磁流速仪

原理

基于法拉第电磁感应定律：E = B × D × V。传感器内置励磁线圈产生交变磁场 B。水流（导电液体）作为导体切割磁力线。两电极间产生与流速成正比的感应电动势。输出电压与流速为严格线性关系，无需机械标定。

安装部署方式

固定式：探头嵌入混凝土渠底或侧壁，表面与渠壁齐平，适用于灌区明渠、供水管道、污水排放口。需保证探头前方 ≥ 5D（管径/渠宽）的直段。连续在线运行，免维护，无活动部件。便携式：手持伸缩杆 + 球形电磁探头，单人操作；可涉水测量、桥上悬吊测量或船载测量；内置压力水位计同步测量水深，一键自动计算断面流量。适用条件：水体电导率 ≥ 5 μS/cm（含杂质河水均满足，纯蒸馏水不适用）。 无机械转动部件、不受水草缠绕、可测极低流速（≥ 1mm/s）、线性度好。

走航式ADCP

原理

ADCP 固定于三体船/无人船船底，换能器向下发射 4 束声波（Janus 配置，夹角 20°~30°）。测船从河道一岸横渡至另一岸，ADCP 连续发射脉冲。每个脉冲采样周期获得一个「水柱剖面」——从水面到河底各层的流速。横渡一次即完成一个完整断面的流速场扫描。内置底跟踪 + GNSS/DGPS 双重定位，自动消除船速影响。软件自动积算：Q = ∫∫V(y,z)·dA（全断面流速通量积分）。

安装部署方式

三体船：玻璃钢/铝合金材质，长 1~2m，ADCP 嵌入中央船体底部。拖曳方式：绳索连接至测船船尾，三体船在水面拖行（距测船 20~50m 避扰）。遥控方式：无人船自主航行，按预设航线自动横渡，地面站实时监控。基础设施：要求两岸有下水条件（斜坡道/码头），测船（机动艇/冲锋舟）。单次测量时间：50~100m 宽河道约 5~10 分钟，200~500m 约 15~30 分钟。适用：中大型河道的定期巡测和率定比测。

视频

安装部署方式

1 钢结构立杆部署（重点枢纽、险工段、城区防洪） 镀锌钢管立杆 6～15m 热镀锌圆管 / 方管，法兰混凝土基础，抗风等级高；水库大坝、泄洪道、穿堤建筑物、城区圩堤标配。 高杆瞭望塔（制高点全景监控） 18～35m 钢结构监控塔，搭配重载全景球机；用于蓄滞洪区、大片圩区、库区全域瞭望，单台覆盖数平方公里。 2. 依附建筑物安装（闸站、水库厂房、管理房） 墙面壁挂：闸房、管理站外墙，短支架 30～80cm； 屋面抱箍 / 挑臂：厂房屋顶、防汛大楼楼顶长挑臂，俯视河道、闸门； 坝体廊道、泄洪闸牛腿预埋支架：枢纽内部水工建筑固定安装，专门监控闸门启闭、溢洪道出流。

站网规划

雨量站布设规则

<ul><li>山区按 1站/100~200 km² 密度控制</li><li>沿高程梯度分层布设：上游高海拔1~2站，中游1站</li><li>暴雨中心区域加密布设</li><li>流域分水岭附近补充设站</li><li>各支流中上游均需覆盖</li><li>站点间距控制在 10~15 km</li></ul>

水位站布设规则

<ul><li>干流与主要支流控制断面各设1站</li><li>干支流汇合口上游/下游各1站</li><li>重要城镇/居民点河段设站</li><li>闸坝、水库等水工程上下游</li><li>河口（感潮河段）必须设站</li><li>河床变化剧烈河段设站</li></ul>

<ul><li>流域面积≥200～3000km²、有防洪任务的中小河：干流每隔一段布设水位站；</li><li> 支流汇口规则：集水面积≥200km² 支流汇入干流处，下游必须增设水位站；</li><li>山洪重点区：50～200km² 暴雨频发小河，无流量站时必须布设水位站。</li></ul>

流量站布设规则

<ul><li>流域出口（总控制站）—— 必设</li><li>各主要支流出口控制断面</li><li>干支流汇合前控制断面</li><li>重要水工程（水库/引水口）下游</li><li>区间水量平衡校验断面</li><li>应选在河道顺直、水流稳定河段</li></ul>

同一水文分区内，平均每1000km²至少 1 座流量站；山洪频发、城镇密集区加密至 500km²/ 站

视频监控站布设规则

<ul><li>重要水文站/水位站断面</li><li>堤防险工险段及历史出险处</li><li>干支流汇合口</li><li>河口（防风暴潮重点区）</li><li>重要桥梁/交通设施跨河处</li><li>城镇防洪重点河段</li></ul>

第四阶段

预报

产汇流原理（新安江模型）

产流原理

物理机制

<ul><li>流域内各点土壤有一个张力水容量（即田间持水量与当前含水量之差），不同地点容量不同。</li><li>降雨先补充土壤张力水，当某点张力水蓄满后，多余的降雨才形成径流。</li><li>未蓄满的点，降雨全部入渗，不产流。</li></ul>

张力水容量分布曲线

由于流域各点蓄水容量不同，模型用一条抛物线型分布曲线来描述这种空间不均匀性： α = 1 - (1 - Wm'/WMM)^B 其中： <ul><li>Wm' — 某点的张力水容量</li><li>WMM — 流域内最大点张力水容量</li><li>B — 分布曲线指数（B 越大，空间越不均匀）</li><li>α — 蓄水容量 ≤ Wm' 的面积比</li></ul>当流域平均蓄水量为 W 时，降雨 P 产生的总径流量 R 可通过积分求得。这个机制保证了：前期干旱时降雨主要补充土壤水，产流少；后期湿润时产流多，符合湿润地区实测规律。

张力水容量分布曲线

分水源原理

地表径流RS

自由水蓄满后溢出地表

壤中流RI

侧向流入表层土壤裂隙

地下径流RG

垂直入渗至地下含水层

汇流原理

地表径流 → 经验单位线（UH）

地表径流沿坡面快速汇集，用经验单位线做卷积计算

壤中流 → 线性水库（消退系数 CS）

壤中流响应较慢，用一阶线性水库模拟其蓄泄关系

地下径流 → 线性水库（消退系数 CG）

地下径流响应最慢，同样用线性水库，但消退系数 CG 比 CS 更大

面雨量的计算

泰森多边形原理

核心思想

把研究区域内每个雨量站当作代表点，用泰森多边形划分流域空间，每个多边形内任意一点距离本站最近、离其他雨量站更远；认为单个多边形内降雨量均匀等于该站实测雨量，最后用多边形面积加权平均得到整个区域平均面雨量。

几何构建原理

1.站点三角剖分：将所有雨量站两两连线，构建不规则三角网（Delaunay 三角网）。 2.作垂直平分线：对每一条三角形边，绘制该线段的垂直平分线。 3.围成多边形：每个雨量站周围多条垂直平分线相交，闭合形成唯一多边形，即该站的泰森多边形。 4.边界裁剪：用流域 / 研究区边界裁剪所有多边形，得到落在研究区内的有效多边形面积。

计算公式

设流域共有 n 个雨量站，各站实测降雨量为 Pᵢ，各站泰森多边形面积为 fᵢ，流域总面积为 F： 其中： Wᵢ = fᵢ / F：第 i 个站点的面积权重（各站权重之和 = 1） Pᵢ：第 i 站实测降雨量（mm） F = Σfᵢ：流域总面积

融合应用（平台展示应用）

洪水预报

自动预报

<ul><li>接入自动雨量站实时小时实测雨量；</li><li>泰森多边形按子流域快速计算实况面雨量；</li><li>输入新安江、HEC-HMS、分布式水文模型，逐子流域计算产流、坡面汇流、河道汇流；</li><li>沿河道拓扑自上而下演算：支流断面→区间断面→水库入库断面→干流控制断面→城镇防洪断面，输出各断面流量过程、洪峰流量、峰现时间、最高水位；</li><li>每小时自动滚动更新，实时修正前期土壤含水量，更新断面预报值。</li></ul>

接未来降雨数据

作业预报

融合气象数值预报、雷达外推降雨格点，匹配到各雨量站位置； 同样用预存泰森权重矩阵，计算未来 1~72h 逐时段面雨量； 驱动水文模型长序列模拟，提前输出各断面未来洪水过程，实现超前预报（中小流域预见期从 2h 延长至 24~72h）。

人工设定雨量

未来降雨

实时降雨

模拟降雨

预报成果

输出预报成果过程线，包含预测流量数据、洪峰流量、峰现时间、洪量等数据

精度评估

单场次的精度评估

确定性系数是国际通用的水文模型评价指标，反映预报过程线与实测过程线的整体拟合程度，DC越接近1精度越高

整体精度评估

行业分级要求（防汛系统硬性指标）： 甲等模型：合格率≥85% 乙等模型：70%≤合格率＜85% 丙等模型：60%≤合格率＜70% 不合格模型：合格率＜60%（需重新率定水文模型、优化泰森面雨量计算方案）

第五阶段

预警

预警规则定制

雨量预警规则

蓝 / 黄 / 橙 / 红四级，按1h、3h、6h、12h、24h 单点站雨量划定阈值： <ul><li>蓝色：12h≥50mm</li><li>黄色：6h≥50mm</li><li>橙色：3h≥50mm</li><li>红色：3h≥100mm</li></ul>

雨量趋势判断

水位预警规则

水库水位

所有水位预警分级均以工程批复特征水位为分界： <ul><li>防洪限制水位（汛限水位）：汛期正常蓄水上限，蓝色预警基准线；</li><li>防洪高水位：下游防护对象标准洪水对应水位，黄色 / 橙色预警分界；</li><li>设计洪水位：大坝设计标准洪水最高水位，橙色预警上限、红色预警起始线；</li><li>校核洪水位：大坝安全极限水位，红色最高危险预警线。</li></ul>

河道水位

全国统一河道洪水四级水位预警判定框架： <ul><li>蓝色 Ⅳ 级：水位接近警戒水位；</li><li>黄色 Ⅲ 级：水位达到 / 超过警戒水位；</li><li>橙色 Ⅱ 级：水位达到 / 超过保证水位；</li><li>红色 Ⅰ 级：水位超保证水位、接近历史最高洪水位 / 堤防漫溢水位。</li></ul>

流量预警规则

超过流量阈值

预警发布

第六阶段

调度

水位生成模式

作用

根据水库运行目标、来水预报和防洪要求，生成水库水位变化过程线。主要用于确定水库在各个时段的目标水位，作为其他调度模式的基础参考。

特点

以水位为核心控制指标，考虑兴利、防洪、发电等多目标需求，输出的是水位变化曲线。

指令生成模式

作用

根据实时水情和调度目标，生成具体的调度指令（如下泄流量、闸门开启度等），直接控制水库运行操作。

特点

<ul><li>强调自动化执行，系统根据预设策略直接生成可操作的指令</li><li>实时性强，适用于需要快速响应的防洪场景</li></ul>

规则生成模式

作用

按照预先设定的防洪调度规则、水位控制标准进行调度，生成符合规程的调度方案。

特点

<ul><li>依据调度规程/规则（如汛限水位、泄洪流量标准）进行决策</li><li>稳定性强，操作规范，便于考核和监督</li><li>是大多数水库的标准调度方式</li></ul>

补偿生成模式

作用

在多库联合调度中，当前面水库拦蓄洪水时，下游水库根据下游防洪控制点的流量要求，进行补偿性泄洪或蓄水。

特点

<ul><li>用于梯级水库联合调度</li><li>根据下游控制站点的防洪要求动态调整各库泄流量</li><li>确保下游河道防洪安全</li></ul>

预报预泄模式

作用

基于洪水预报信息，在洪水到来前提前预泄库水，腾出防洪库容，降低洪水期间的最高水位。

特点

<ul><li>依赖洪水预报的准确性和时效性</li><li>可在主峰到来前降低库水位，提高防洪能力</li><li>有利于减少洪峰对下游的影响</li></ul>

出库生成模式

作用

根据水库运行需求，生成出库流量调度方案，控制水库下泄流量的时序和幅度。

特点

<ul><li>关注出库流量的过程控制</li><li>与发电效益、下游防洪、河道安全等多目标协调</li><li>是水库运行输出的最终结果形式</li></ul>

第七阶段

预演

算法模型

一维河网模型

原理

将河道抽象为一条"线"，只关注水流沿河道纵轴方向（x 方向）的变化。每个断面上的水文变量取断面平均值。

应用场景

<ul><li>长距离河道演算</li><li>复杂河网/管网调度</li><li>流量/水位以"沿程"变化为主的情况</li></ul>

二维水动力模型

原理

将计算域铺展为 x-y 平面网格，求解每个网格点上的水深和两个方向的速度分量，能模拟水流在平面上的空间分布。

应用场景

<ul><li>洪泛区/蓄滞洪区淹没分析</li><li>河口/海湾潮汐流</li><li>漫堤/决口洪水演进</li><li>需要了解流场平面分布特征的情况</li></ul>

断面规划

技能点知识点做下分类

洪水演进分析

正向预演

核心定义

以未来预测降雨为驱动条件，顺着洪水自然传播路径向前推演，预判还未发生的洪水全过程，属于预判型仿真。

数据输入

<ul><li>气象数值预报、短临雷达预报未来逐时段降雨；</li><li>通过泰森多边形计算各子流域未来面雨量序列；</li><li>叠加当前实时状态：现有水库水位、河道基流、前期土壤含水量、闸坝现状工况。</li></ul>

反向预演

核心定义

调取历史已发生场次完整雨水情实测数据，复现当年真实洪水完整演进全过程，回溯复盘洪水成因、传播规律、处置得失，属于回溯复盘型仿真。

数据收入

<ul><li>历史场次实测雨量站逐时雨量，用泰森多边形还原当年真实分区面雨量；</li><li>同期实测水库水位、河道断面水位流量、当时调度记录；</li><li>当年地形、堤防、工程运行边界条件。</li></ul>

第八阶段

预案

预演耦合优化预案

正向预演（未来洪水仿真）校验预案可行性

输入预报面雨量开展洪水演进仿真，输出淹没范围、洪峰到达时间、受淹人口，检验现有预案短板： <ul><li>模拟现有转移路线是否会被洪水提前阻断，自动生成备用转移通道更新至预案；</li><li>模拟水库不同泄洪方案下下游淹没差异，优化预案中的调度时序、分洪启用条件；</li><li>模拟极端暴雨、堤防溃口情景，补充预案内极端险情专项处置流程。</li></ul>

反向预演（历史洪水复盘）迭代完善预案

调取历史实测雨水情复盘洪水全过程，对照当年实际处置情况，修正预案： <ul><li>复盘历史致灾洪水，识别当年转移不及时、调度滞后等问题，在预案中增加提前转移窗口期；</li><li>统计历史场次面雨量、洪峰规律，调整预案内分级预警启动指标；</li><li>梳理历年出险薄弱河段，将重点防守点位更新进常态化巡查预案。</li></ul>

预案体系构建

水库调度预案

泄流量、泄流时机、上下游协调

蓄滞洪区运用预案

分洪口门开启时机、分洪量、区内人员转移转移路线

堤防抢险预案

巡查段位、抢险队伍、物资调配

人员转移预案

转移范围、安置点、交通组织

超标准洪水预案

非常规措施：破堤分洪、弃守区域

第九阶段