一种流域综合管理系统技术方案

本发明专利技术提供一种流域综合管理系统，涉及流域管理技术领域，包括知识管理模块、监控模块、预测预报模块、项目评估模块、应急决策模块；其中，知识管理模块用于采集流域的相关知识，并构成流域的知识库、模型库、方法库存入数据库；监控模块用于监控流域入湖通量和污染物总量；预测预报模块对流域的水文水质进行统计分析和趋势预测；项目评估模块为流域的水污染治理提供参考方案；应急决策模块正对水污染预警和突发事故生成相应的应急决策。上述方案通过监控模块、预测预报模块对流域进行实时监控、预警，并通过应急决策模块制定针对不同的突发事故或者预警信息制定相应的应急决策，还通过项目评估模块为规划水污染治理方案提供参考。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种流域综合管理系统，涉及流域管理
，包括知识管理模块、监控模块、预测预报模块、项目评估模块、应急决策模块；其中，知识管理模块用于采集流域的相关知识，并构成流域的知识库、模型库、方法库存入数据库；监控模块用于监控流域入湖通量和污染物总量；预测预报模块对流域的水文水质进行统计分析和趋势预测；项目评估模块为流域的水污染治理提供参考方案；应急决策模块正对水污染预警和突发事故生成相应的应急决策。上述方案通过监控模块、预测预报模块对流域进行实时监控、预警，并通过应急决策模块制定针对不同的突发事故或者预警信息制定相应的应急决策，还通过项目评估模块为规划水污染治理方案提供参考。【专利说明】一种流域综合管理系统
本专利技术涉及流域管理
，特别是指一种流域综合管理系统。
技术介绍
流域是整体性极强、关联度很高的区域。基于流域的自然属性和社会属性，流域管理不仅是水系的管理，而且是包括自然环境和与人类活动相关联的社会经济环境的管理。在根据不同实际情况具体分析的同时，还要遵循几点原则:一是对水资源要按流域进行规划和综合管理；二是借助政府的力量，获得政府各方面的支持；三是重视公众的参与。将原本为自然系统的流域变成有人类活动参与的“资源-社会-市场”模式的水资源复合管理系统。流域统一管理要求根据水的自然流域统一性规律，对流域内各地区的水事活动实行统一管理；流域综合管理要求根据水的多功能统一性规律，将流域内各行业或部门的涉水活动纳入综合管理的轨道，以追求经济、社会和环境综合效益的最大化。 目前，流域水环境及污染源监测仍处于监测阶段，由于信息管理系统、监测、预警技术及应急决策不够完善，导致管理部门不能实时监控、预测流域水文水质和污染源分布的状况，一旦发生突发事故，不能及时制定相应的应急决策，因此，现在迫切需要提升流域的监控、预警、应急决策能力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种流域综合管理系统，以解决现有技术所存在的不能实时监控、预测流域水文水质和污染源分布以及不能及时制定相应的应急决策的问题。 为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种流域综合管理系统，包括知识管理模块、监控模块、预测预报模块、项目评估模块、应急决策模块； 所述知识管理模块用于采集流域的相关知识，并对其进行分类、整合，形成标准化数据，最终构成流域的知识库、模型库、方法库存入数据库； 所述监控模块通过水文水质(HydrologicalSimulat1n Program-Fortran,HSPF)模型对流域自动监控站实时采集的监督数据进行分析，并结合污染物迁移转化模型进一步确定流域入湖通量和污染物总量； 所述预测预报模块根据所述监控模块的监督信息，结合气象信息和环境流体动力学(The Environmental Fluid Dynamics Code, EFDC)模型对流域的水文水质进行统计分析和趋势预测； 所述项目评估模块根据流域水污染治理项目评估指标体系和定量、半定量和定性的绩效分解方法，结合所述知识管理模块和监控模块的监督信息，对项目阶段治理绩效进行评估，并将评估结果反馈给被评估对象，为调整下一步规划方案及具体措施提供参考； 所述应急决策模块通过对所述知识管理模块、预测预报模块的关联调用，建立动态预案生成机制，并对突发事故进行动态模拟和仿真，生成相应的应急决策。 进一步，本系统还包括通用模块，所述通用模块包括系统维护、辅助工具； 其中，所述系统维护包括供系统管理员使用的用于添加、删除、更改用户属性的用户管理模块、用于设置用户权限的权限管理模块、用于修改密码的密码管理模块和用于分组的部门管理模块；辅助工具包括能随机显示用户喜爱图片的日历和将计算结果自动输入到相应数据窗口的计算器。 其中，所述知识库是流域综合管理所需科学知识的集合，主要包括基本事实、规则和其它有关信息，分为决策需求和知识储备相关的两类； 所述模型库包括流域经济社会-水环境系统动态模拟模型、非点源模型、HSPF模型、EFDC模型、污染物迁移转化模型、水环境安全评价与预测模型； 所述方法库包括用于各模型拟合和参数估值、敏感性分析的工具，人工智能算法以及设置和管理流域中的管理方法和情景组合模式。 进一步的，所述监控模块通过HSPF模型对流域自动监控站实时采集的监督数据进行分析，并结合污染物迁移转化模型进一步确定流域入湖通量和污染物总量具体为: 所述监控模块通过可视化界面输入自动监控站实时采集的监控数据作为HSPF模型的输入参数，并运行HSPF模型对其进行分析处理，输出流域流量、水文水质和其他标准化基础数据,并以统一的形式存入数据库，同时结合水文气象及基础空间数据,构建社会经济及污染源点、面分布信息，再根据污染物迁移转化模型对流域流量、水文水质情况进行统计分析，计算特定地点的入湖通量和污染物总量。 其中，所述HSPF模型的输入参数为标准化数据及流域数据管理(Watershed DataManagement, WDM)文件，所述系统为其提供可视化的标准化数据输入界面、WDM文件上传接口和数据修改界面； 所述HSPF模型的输出结果为文本文件，所述系统为其提供特定的文本数据转存数据库的接口，所述输出结果存入数据库，且能以数据表格、图表和地理信息系统(Geographic Informat1n System, GIS)地图3种形式在可视化界面上显不。 进一步的，所述预测预报模块根据所述监控模块的监督信息，结合气象信息和EFDC模型对流域的水文水质进行统计分析和趋势预测具体为: 所述预测预报模块根据监控模块中HSPF模型输出的流量、水文水质和其他标准化基础数据，结合气象信息和EFDC模型算出不同水文条件下的水环境容量、流域最大允许排放负荷，模拟不同水污染控制方案下常规指标在时空尺度下的水质响应，对不同控制点、断面的水文水质进行统计分析和趋势预测，并基于预警阈值发出预警等级信号。 其中，所述EFDC模型的输入参数为标准化数据，所述系统为其提供标准化数据输入界面和修改界面，所述输入参数以统一的形式保存于数据库中； 所述EFDC模型输出的结果为文本文件，所述系统为其提供特定的文本数据转存数据库的接口，输出结果存入数据库，且能以数据表格、图表和GIS地图3种形式在可视化界面上显示。 进一步的，所述监控模块用于监控单条河流、各条河流的流量、水文水质、入湖通量的平均数据并按周、月以表格形式呈现；同时监控单条河流、各条河流的流量、水文水质、入湖通量的动态变化并按周、月以GIS地图形式呈现；还能用于按月、年查询、对比污染物总量和负荷，且查询结果以数据表格的形式呈现，对比结果以GIS图形形式呈现。 其中，所述GIS地图显示采用动态的数据图层服务，根据用户提交的需求来实时生成图层进行响应。 进一步的，所述应急决策模块通过对所述知识管理模块、预测预报模块的关联调用，建立动态预案生成机制，并对突发事故进行动态模拟和仿真，生成相应的应急决策具体为: 所述应急决策模块根据所述预测预报模块发出预警信息或者流域内发生各类突发事故，在GIS的基础上查询与预警信息或事故相关的各类信息，建立动态预案生成机制，并通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流域综合管理系统，其特征在于，包括知识管理模块、监控模块、预测预报模块、项目评估模块、应急决策模块；所述知识管理模块用于采集流域的相关知识，并对其进行分类、整合，形成标准化数据，最终构成流域的知识库、模型库、方法库存入数据库；所述监控模块通过HSPF模型对流域自动监控站实时采集的监督数据进行分析，并结合污染物迁移转化模型进一步确定流域入湖通量和污染物总量；所述预测预报模块根据所述监控模块的监督信息，结合气象信息和EFDC模型对流域的水文水质进行统计分析和趋势预测；所述项目评估模块根据流域水污染治理项目评估指标体系和定量、半定量和定性的绩效分解方法，结合所述知识管理模块和监控模块的监督信息，对项目阶段治理绩效进行评估，并将评估结果反馈给被评估对象，为调整下一步规划方案及具体措施提供参考；所述应急决策模块通过对所述知识管理模块、预测预报模块的关联调用，建立动态预案生成机制，并对突发事故进行动态模拟和仿真，生成相应的应急决策。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周北海，李楠，黄远奕，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11