一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统及控制方法，包括泉域水资源调控模块、地表水库补水模块、地下水回灌模块、客水引水模块、地下水水源地开采模块、泉水位监测模块和土地利用类型遥感监测模块。所述的泉域水资源调控模块分别与地表水库补水模块、地下水回灌模块、客水引水模块、地下水水源地开采模块、泉水位监测模块和土地利用类型遥感监测模块通信连接。所述的土地利用类型遥感监测模块能够利用遥感技术监测近期内泉域下垫面变化，并能够将监测的泉域下垫面变化信息传送给泉域水资源调控模块。该泉域水资源调控机制和方法能够解决维持泉水的持续喷涌，保障泉域水生态环境可持续发展和水资源可持续利用等重大技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统及控制方法
本专利技术属于水资源调控
，具体涉及一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统及控制方法。
技术介绍
人类活动的加剧和自然环境的演变引起了我国北方岩溶泉域地下水动力场的强烈改变，诱发产生了包括岩溶泉域地下水位区域性持续下降、泉水断流等一系列生态和环境问题，严重影响了居民的生产生活。保护岩溶泉域地下水系统、进行泉域水资源调控机制研究已成为维持泉域经济、社会、资源和生态环境可持续发展迫切需要解决的重大问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服当下环境存在的问题，并且提出了一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统的控制方法，在维持泉水持续喷涌前提下合理进行泉域水资源调控。本专利技术公开一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统，包括：泉域水资源调控模块以及分别通信连接所述泉域水资源调控模块的地表水库补水模块、地下水回灌模块、客水引水模块、地下水水源地开采模块、泉水位监测模块和土地利用类型遥感监测模块，地表水库补水模块，所述地表水库补水模块设有地表水库、水闸、地表水库水位监测设备和下游渗漏河道，所述下游渗漏河道与地表水库相连通，所述水闸通过所述泉域水资源调控模块控制；地下水回灌模块，所述地下水回灌模块设置有回灌井、回灌水源和水量计量设备；客水引水模块，所述客水引水模块设置有引水装置、供水管道和水量计量设备，供水管道与城市供水管网相连；地下水水源地开采模块，所述地下水水源地开采模块设置抽水装置、供水管道和水量计量设备，供水管道与城市供水管网相连；泉水位监测模块，所述泉水位监测模块能够实时监测泉水位信息，并能够将监测的泉水位信息传送给泉域水资源调控模块；土地利用类型遥感监测模块，所述土地利用类型遥感监测模块用于监测泉域内土地利用类型变化以及泉域下垫面变化信息，并将信息传输至所述泉域水资源调控模块。进一步地，本专利技术的一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统的控制方法，包括：泉域水资源调控模块通过土地利用类型遥感监测模块获得六个月内下垫面变化影响因子a、通过地表水库补水模块的地表水库水位监测设备获得实时地表水库水位H水库和补水量Q补水,通过地下水回灌模块获得实时地下水回灌量Q回灌,通过客水引水模块获得实时客水引水量Q引水，通过地下水水源地开采模块获得实时地下水开采量Q开采，通过泉水位监测模块获得实时泉水位H泉；泉域水资源调控模块控制地表水库补水模块的水闸开启进行补水，地下水回灌模块的回灌井开启进行地下水回灌，客水引水模块的引水装置开启进行引入客水，地下水水源地开采模块的引水装置开启进行地下水开采，令所述满足以下条件：H预警<H泉<H生态，其中H预警为泉水预警水位，H生态为生态最佳泉水位。进一步地，所述泉域水资源调控模块获得的数据还包括Q入渗指降水入渗补给量。进一步地，H泉、Q补水、Q回灌、Q引水、Q入渗和Q开采之间的数学关系是：H泉＝f(Q补水+Q回灌+Q引水+Q入渗×a-Q开采)其中，H泉指泉水位，Q补水指地表水库补水量，Q回灌指地下水回灌量，Q引水指客水引水量，Q入渗指降水入渗补给量，a指六个月内下垫面变化影子因子，Q开采指地下水开采量。进一步地，若所述泉域水资源调控模块获取泉水位监测模块的泉水位H泉≤H预警时，泉域水资源调控模块控制地表水库补水模块开启水闸，排泄地表水库内水流进入下游渗漏河段，控制地下水开采模块减少地下水开采量，控制客水引水模块增加客水供水量，控制地下水回灌模块增加地下水回灌量。进一步地，若泉域水资源调控模块获取的数据还包括H死水位，为地表水库死水位，地表水库的库水位H水库<H死水位时，控制地表水库补水模块关闭水闸，停止向下游渗漏河道排水。本专利技术具有的有益效果：通过泉域水资源调控模块对地表水库补水模块、地下水回灌模块、客水引水模块、地下水水源地开采模块、泉水位监测模块和土地利用类型遥感监测模块的控制与协调，解决维持泉水的持续喷涌，保障泉域水生态环境可持续发展和水资源可持续利用等重大技术问题。附图说明图1本专利技术的泉域水资源调控系统机构示意图；图2本专利技术的泉域水资源调控系统控制方法流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统，包括：泉域水资源调控模块以及分别通信连接所述泉域水资源调控模块的地表水库补水模块、地下水回灌模块、客水引水模块、地下水水源地开采模块、泉水位监测模块和土地利用类型遥感监测模块，地表水库补水模块，所述地表水库补水模块设有地表水库、水闸、地表水库水位监测设备和下游渗漏河道，所述下游渗漏河道与地表水库相连通，所述水闸通过所述泉域水资源调控模块控制；地下水回灌模块，所述地下水回灌模块设置有回灌井、回灌水源和水量计量设备；客水引水模块，所述客水引水模块设置有引水装置、供水管道和水量计量设备，供水管道与城市供水管网相连；地下水水源地开采模块，所述地下水水源地开采模块设置抽水装置、供水管道和水量计量设备，供水管道与城市供水管网相连；泉水位监测模块，所述泉水位监测模块能够实时监测泉水位信息，并能够将监测的泉水位信息传送给泉域水资源调控模块；土地利用类型遥感监测模块，所述土地利用类型遥感监测模块用于监测泉域内土地利用类型变化以及泉域下垫面变化信息，并将信息传输至所述泉域水资源调控模块。如图2所示，本专利技术的一种基于上述实施例所述的泉域水资源调控系统的控制方法，包括如下步骤：步骤1、通过土地利用类型遥感监测模块获得六个月内下垫面变化影响因子a、通过地表水库补水模块的地表水库水位监测设备获得实时地表水库水位H水库和补水量Q补水,通过地下水回灌模块获得实时地下水回灌量Q回灌,通过客水引水模块获得实时客水引水量Q引水，通过地下水水源地开采模块获得实时地下水开采量Q开采，通过泉水位监测模块获得实时泉水位H泉。进一步地，所述的六个月内下垫面变化影子因子a是根据遥感获取土地类型变化信息，通过相应的分布式水文模型模拟得到的影响因子a。步骤2，根据步骤1中获得的数据，建立实时泉水位H泉与其他数据的数学关系：H泉＝f(Q补水+Q回灌+Q引水+Q入渗×a-Q开采)；其中，H泉指泉水位，Q补水指地表水库补水量，Q回灌指地下水回灌量，Q引水指客水引水量，Q入渗指降水入渗补给量，a指近期内下垫面变化影子因子，Q开采指地下水开采量。步骤3，泉域水资源调控模块控制地表水库补水模块、地下水回灌模块、客水引水模块和地下水水源地开采模块，令所述满足以下条件：H预警<H泉<H生态。其中H预警为泉水预警水位，H生态为生态最佳泉水位。进一步地，所述步骤3在汛期时还包括如下步骤：步骤3-1，若泉域水资源调控模块获取到泉水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统，其特征在于，包括：泉域水资源调控模块以及分别通信连接所述泉域水资源调控模块的地表水库补水模块、地下水回灌模块、客水引水模块、地下水水源地开采模块、泉水位监测模块和土地利用类型遥感监测模块；/n地表水库补水模块，所述地表水库补水模块设有地表水库、水闸、地表水库水位监测设备和下游渗漏河道，所述下游渗漏河道与地表水库相连通，所述水闸通过所述泉域水资源调控模块控制；/n地下水回灌模块，所述地下水回灌模块设置有回灌井、回灌水源和水量计量设备；/n客水引水模块，所述客水引水模块设置有引水装置、供水管道和水量计量设备，供水管道与城市供水管网相连；/n地下水水源地开采模块，所述地下水水源地开采模块设置抽水装置、供水管道和水量计量设备，供水管道与城市供水管网相连；/n泉水位监测模块，所述泉水位监测模块能够实时监测泉水位信息，并能够将监测的泉水位信息传送给泉域水资源调控模块；/n土地利用类型遥感监测模块，所述土地利用类型遥感监测模块用于监测泉域内土地利用类型变化以及泉域下垫面变化信息，并将信息传输至所述泉域水资源调控模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统，其特征在于，包括：泉域水资源调控模块以及分别通信连接所述泉域水资源调控模块的地表水库补水模块、地下水回灌模块、客水引水模块、地下水水源地开采模块、泉水位监测模块和土地利用类型遥感监测模块；
地表水库补水模块，所述地表水库补水模块设有地表水库、水闸、地表水库水位监测设备和下游渗漏河道，所述下游渗漏河道与地表水库相连通，所述水闸通过所述泉域水资源调控模块控制；
地下水回灌模块，所述地下水回灌模块设置有回灌井、回灌水源和水量计量设备；
客水引水模块，所述客水引水模块设置有引水装置、供水管道和水量计量设备，供水管道与城市供水管网相连；
地下水水源地开采模块，所述地下水水源地开采模块设置抽水装置、供水管道和水量计量设备，供水管道与城市供水管网相连；
泉水位监测模块，所述泉水位监测模块能够实时监测泉水位信息，并能够将监测的泉水位信息传送给泉域水资源调控模块；
土地利用类型遥感监测模块，所述土地利用类型遥感监测模块用于监测泉域内土地利用类型变化以及泉域下垫面变化信息，并将信息传输至所述泉域水资源调控模块。


2.根据权利要求1所述的一种基于泉水持续喷涌的泉域水资源调控系统的控制方法，其特征在于，包括：
泉域水资源调控模块通过土地利用类型遥感监测模块获得六个月内下垫面变化影响因子a、通过地表水库补水模块的地表水库水位监测设备获得实时地表水库水位H水库和补水量Q补水,通过地下水回灌模块获得实时地下水回灌量Q回灌，通过客水引水模块获得实时客水引水量Q引水，通过地下水水源地开采模块获得实时地下水开采量Q开采，通过泉水位监测模块获得实时泉水位H泉；
泉域水资源调控模块控制地表...

【专利技术属性】
技术研发人员：李虎，束龙仓，王鑫，李玉喜，杜晓峰，李旺林，牛书瑶，
申请(专利权)人：河海大学，济南轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32