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1997 年　　　　　　　　　　　　　　　　水　　　　　　文　　　　　　　　　　　　　　　　　第 1 期 一种确定水库库容曲线的新方法 陆桂华　　王卫平　　罗　　健 (河海大学水资源开发利用国家专业实验室) 摘　要　介绍了 GPS 技术在水库测量中的应用, 它具有快速、精确等特点。同时应用 地理信息系统, 根据实测数据求出各单元的体积, 然后计算出各级高程下的库容。该方 法彻底改变了过去采用求积仪法在地形图上量算库容的历史, 大大提高了库容曲线的 精度。该方法在青海龙羊峡水库、广东青溪水库和福建沙溪口水库得到应用, 成果非常 理想, 具有推广价值。 关键词　全球定位系统　地理信息系统　库容曲线 1　前言 后应用地理信息系统(GIS) 分析处理水下地形 水库库容是水库调度的重要参数, 它的精 数据, 建立水库水下三维立体模型, 计算出水库 度高低直接影响到水库的发电、防洪、灌溉等效 各级高程下的库容, 进而确定水库库容曲线。该 益。目前我国绝大部分水库都存在调洪演算时 方法具有精度高、完成成果周期短等特点, 具有 发现水量不平衡的问题, 其主要原因就是库容 推广价值。 曲线精度不高。过去水库库容曲线确定, 是在库 2　GPS- D FS 系统采集野外数据 区地形图上采用求积仪量算出各级高程下的面 为了确定水库库容曲线, 通常需要收集水 积, 进而计算出各级高程下的容积, 从而得到库 位、水深和平面位置的数据。水位数据一般采用 容曲线。可惜求积仪的精度是非常有限的, 并且 水位站的水位或设立临时水位站人工观测所需 操作人员的熟练程度亦影响量算精度; 同时水 的水位资料, 在水库库容测量中水位资料一般 库库容往往是在精度比较低的地形图上量算 要求不高, 对日调节水库和年调节水库每半小 的。另一方面, 许多水库经过多年的运用后, 由 时或每小时一次即可, 对多年调节水库观测间 于泥沙淤积和库岸修建以及公路、铁路扩建等, 隔可以更长一些。水深和平面位置数据的获得 使水库的水下地形有了较大的变化, 从而使库 采用 GPS- D FS 系统。GPS (Globe Po sition 容曲线发生了变化。而传统的测量方法, 因存在 ing System ) 全球定位系统是 80 年代发展起来 许多问题, 如标志破坏严重、控制网的精度不 的高新技术, 它通过卫星来确定地面上的某一 高、平面和高程控制分离、完成成果周期长等缺 点的位置, 从根本上解决了人类在地球上的导 点, 因此很难快速、准确地获得库容参数。如青 航和定位问题, 可以满足各种不同用户的需要。 海龙羊峡水库采用传统测量方法, 历时 10 年亦 在实时定位作业时, GPS 接收机中的微机能自 未得到满意的成果。最近有人提出用遥感方法 动对观测数据进行处理和计算, 在观测现场即 〔1〕 ( 确定库容曲线 , 但精度不高, 并且不能进一步 给出接收站的三维坐标。D FS Doub le F re 分析泥沙淤积等情况。为此, 本文提出采用全球 quency Sounder) 双频测深仪可以同时发射两 ( ) ( ) ( ) 定位系统 GPS 和双频测深仪系统