一種流域綜合管理系統技術方案

本發明專利技術提供一種流域綜合管理系統，涉及流域管理技術領域，包括知識管理模塊、監控模塊、預測預報模塊、項目評估模塊、應急決策模塊；其中，知識管理模塊用于采集流域的相關知識，并構成流域的知識庫、模型庫、方法庫存入數據庫；監控模塊用于監控流域入湖通量和污染物總量；預測預報模塊對流域的水文水質進行統計分析和趨勢預測；項目評估模塊為流域的水污染治理提供參考方案；應急決策模塊正對水污染預警和突發事故生成相應的應急決策。上述方案通過監控模塊、預測預報模塊對流域進行實時監控、預警，并通過應急決策模塊制定針對不同的突發事故或者預警信息制定相應的應急決策，還通過項目評估模塊為規劃水污染治理方案提供參考。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供一種流域綜合管理系統，涉及流域管理
，包括知識管理模塊、監控模塊、預測預報模塊、項目評估模塊、應急決策模塊；其中，知識管理模塊用于采集流域的相關知識，并構成流域的知識庫、模型庫、方法庫存入數據庫；監控模塊用于監控流域入湖通量和污染物總量；預測預報模塊對流域的水文水質進行統計分析和趨勢預測；項目評估模塊為流域的水污染治理提供參考方案；應急決策模塊正對水污染預警和突發事故生成相應的應急決策。上述方案通過監控模塊、預測預報模塊對流域進行實時監控、預警，并通過應急決策模塊制定針對不同的突發事故或者預警信息制定相應的應急決策，還通過項目評估模塊為規劃水污染治理方案提供參考。【專利說明】一種流域綜合管理系統
本專利技術涉及流域管理
，特別是指一種流域綜合管理系統。
技術介紹
流域是整體性極強、關聯度很高的區域。基于流域的自然屬性和社會屬性，流域管理不僅是水系的管理，而且是包括自然環境和與人類活動相關聯的社會經濟環境的管理。在根據不同實際情況具體分析的同時，還要遵循幾點原則:一是對水資源要按流域進行規劃和綜合管理；二是借助政府的力量，獲得政府各方面的支持；三是重視公眾的參與。將原本為自然系統的流域變成有人類活動參與的“資源-社會-市場”模式的水資源復合管理系統。流域統一管理要求根據水的自然流域統一性規律，對流域內各地區的水事活動實行統一管理；流域綜合管理要求根據水的多功能統一性規律，將流域內各行業或部門的涉水活動納入綜合管理的軌道，以追求經濟、社會和環境綜合效益的最大化。 目前，流域水環境及污染源監測仍處于監測階段，由于信息管理系統、監測、預警技術及應急決策不夠完善，導致管理部門不能實時監控、預測流域水文水質和污染源分布的狀況，一旦發生突發事故，不能及時制定相應的應急決策，因此，現在迫切需要提升流域的監控、預警、應急決策能力。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種流域綜合管理系統，以解決現有技術所存在的不能實時監控、預測流域水文水質和污染源分布以及不能及時制定相應的應急決策的問題。 為解決上述技術問題，本專利技術實施例提供一種流域綜合管理系統，包括知識管理模塊、監控模塊、預測預報模塊、項目評估模塊、應急決策模塊； 所述知識管理模塊用于采集流域的相關知識，并對其進行分類、整合，形成標準化數據，最終構成流域的知識庫、模型庫、方法庫存入數據庫； 所述監控模塊通過水文水質(HydrologicalSimulat1n Program-Fortran,HSPF)模型對流域自動監控站實時采集的監督數據進行分析，并結合污染物遷移轉化模型進一步確定流域入湖通量和污染物總量； 所述預測預報模塊根據所述監控模塊的監督信息，結合氣象信息和環境流體動力學(The Environmental Fluid Dynamics Code, EFDC)模型對流域的水文水質進行統計分析和趨勢預測； 所述項目評估模塊根據流域水污染治理項目評估指標體系和定量、半定量和定性的績效分解方法，結合所述知識管理模塊和監控模塊的監督信息，對項目階段治理績效進行評估，并將評估結果反饋給被評估對象，為調整下一步規劃方案及具體措施提供參考； 所述應急決策模塊通過對所述知識管理模塊、預測預報模塊的關聯調用，建立動態預案生成機制，并對突發事故進行動態模擬和仿真，生成相應的應急決策。 進一步，本系統還包括通用模塊，所述通用模塊包括系統維護、輔助工具； 其中，所述系統維護包括供系統管理員使用的用于添加、刪除、更改用戶屬性的用戶管理模塊、用于設置用戶權限的權限管理模塊、用于修改密碼的密碼管理模塊和用于分組的部門管理模塊；輔助工具包括能隨機顯示用戶喜愛圖片的日歷和將計算結果自動輸入到相應數據窗口的計算器。 其中，所述知識庫是流域綜合管理所需科學知識的集合，主要包括基本事實、規則和其它有關信息，分為決策需求和知識儲備相關的兩類； 所述模型庫包括流域經濟社會-水環境系統動態模擬模型、非點源模型、HSPF模型、EFDC模型、污染物遷移轉化模型、水環境安全評價與預測模型； 所述方法庫包括用于各模型擬合和參數估值、敏感性分析的工具，人工智能算法以及設置和管理流域中的管理方法和情景組合模式。 進一步的，所述監控模塊通過HSPF模型對流域自動監控站實時采集的監督數據進行分析，并結合污染物遷移轉化模型進一步確定流域入湖通量和污染物總量具體為: 所述監控模塊通過可視化界面輸入自動監控站實時采集的監控數據作為HSPF模型的輸入參數，并運行HSPF模型對其進行分析處理，輸出流域流量、水文水質和其他標準化基礎數據,并以統一的形式存入數據庫，同時結合水文氣象及基礎空間數據,構建社會經濟及污染源點、面分布信息，再根據污染物遷移轉化模型對流域流量、水文水質情況進行統計分析，計算特定地點的入湖通量和污染物總量。 其中，所述HSPF模型的輸入參數為標準化數據及流域數據管理(Watershed DataManagement, WDM)文件，所述系統為其提供可視化的標準化數據輸入界面、WDM文件上傳接口和數據修改界面； 所述HSPF模型的輸出結果為文本文件，所述系統為其提供特定的文本數據轉存數據庫的接口，所述輸出結果存入數據庫，且能以數據表格、圖表和地理信息系統(Geographic Informat1n System, GIS)地圖3種形式在可視化界面上顯不。 進一步的，所述預測預報模塊根據所述監控模塊的監督信息，結合氣象信息和EFDC模型對流域的水文水質進行統計分析和趨勢預測具體為: 所述預測預報模塊根據監控模塊中HSPF模型輸出的流量、水文水質和其他標準化基礎數據，結合氣象信息和EFDC模型算出不同水文條件下的水環境容量、流域最大允許排放負荷，模擬不同水污染控制方案下常規指標在時空尺度下的水質響應，對不同控制點、斷面的水文水質進行統計分析和趨勢預測，并基于預警閾值發出預警等級信號。 其中，所述EFDC模型的輸入參數為標準化數據，所述系統為其提供標準化數據輸入界面和修改界面，所述輸入參數以統一的形式保存于數據庫中； 所述EFDC模型輸出的結果為文本文件，所述系統為其提供特定的文本數據轉存數據庫的接口，輸出結果存入數據庫，且能以數據表格、圖表和GIS地圖3種形式在可視化界面上顯示。 進一步的，所述監控模塊用于監控單條河流、各條河流的流量、水文水質、入湖通量的平均數據并按周、月以表格形式呈現；同時監控單條河流、各條河流的流量、水文水質、入湖通量的動態變化并按周、月以GIS地圖形式呈現；還能用于按月、年查詢、對比污染物總量和負荷，且查詢結果以數據表格的形式呈現，對比結果以GIS圖形形式呈現。 其中，所述GIS地圖顯示采用動態的數據圖層服務，根據用戶提交的需求來實時生成圖層進行響應。 進一步的，所述應急決策模塊通過對所述知識管理模塊、預測預報模塊的關聯調用，建立動態預案生成機制，并對突發事故進行動態模擬和仿真，生成相應的應急決策具體為: 所述應急決策模塊根據所述預測預報模塊發出預警信息或者流域內發生各類突發事故，在GIS的基礎上查詢與預警信息或事故相關的各類信息，建立動態預案生成機制，并通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種流域綜合管理系統，其特征在于，包括知識管理模塊、監控模塊、預測預報模塊、項目評估模塊、應急決策模塊；所述知識管理模塊用于采集流域的相關知識，并對其進行分類、整合，形成標準化數據，最終構成流域的知識庫、模型庫、方法庫存入數據庫；所述監控模塊通過HSPF模型對流域自動監控站實時采集的監督數據進行分析，并結合污染物遷移轉化模型進一步確定流域入湖通量和污染物總量；所述預測預報模塊根據所述監控模塊的監督信息，結合氣象信息和EFDC模型對流域的水文水質進行統計分析和趨勢預測；所述項目評估模塊根據流域水污染治理項目評估指標體系和定量、半定量和定性的績效分解方法，結合所述知識管理模塊和監控模塊的監督信息，對項目階段治理績效進行評估，并將評估結果反饋給被評估對象，為調整下一步規劃方案及具體措施提供參考；所述應急決策模塊通過對所述知識管理模塊、預測預報模塊的關聯調用，建立動態預案生成機制，并對突發事故進行動態模擬和仿真，生成相應的應急決策。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周北海，李楠，黃遠奕，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：北京;11