水資源管理信息系統(tǒng)

1、水資源管理信息系統(tǒng)水資源是自然資源的重要組成部分，人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件，隨著人口和社會(huì)的迅速發(fā) 展，出現(xiàn)了用水資源短缺，廢污水排放不斷增加，水環(huán)境急劇惡化等許多問題。水資源管理信息 系統(tǒng)可以滿足水資源管理中對復(fù)雜用水過程，不同用水目標(biāo)、不穩(wěn)定的自然來水條件、水體承載 能力等及時(shí)作出科學(xué)決策的需求。水資源管理信息系統(tǒng)是一個(gè)綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，涉及數(shù)據(jù)采集加工和決策，系統(tǒng)分為水資源調(diào)度管理 和水環(huán)境監(jiān)測與管理兩大系統(tǒng)。水資源調(diào)度管理系統(tǒng)側(cè)重于水資源的管理，水量的計(jì)算和分配， 用水過程的管理；水環(huán)境監(jiān)測與管理系統(tǒng)側(cè)重于水體的承載能力計(jì)算，水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測，納污能 力分析，污染源管理和事務(wù)處理。功能結(jié)

2、構(gòu)見下圖：水資源調(diào)度管理系統(tǒng)旱情、墑情監(jiān)測子系統(tǒng)：通過遙感、遙測手段采集旱情、墑情數(shù)據(jù)，建立旱情、墑情分析模 型，對的土壤的旱情、墑情進(jìn)行監(jiān)測、分析和綜合評價(jià)，為水資源優(yōu)化配置提供依據(jù)。地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測子系統(tǒng)：根據(jù)地下水長觀井的水位、水量、水質(zhì)和地下水利用情況等實(shí)時(shí)遙測 數(shù)據(jù)，建立地下水運(yùn)動(dòng)模型、地表水和地下水轉(zhuǎn)化模型，地下水位及其變化作出反映并對區(qū)域水 量平衡進(jìn)行分析和評價(jià)。引水口水量監(jiān)測子系統(tǒng)：對引水口的實(shí)時(shí)引水流量、日均引水流量、累積引水量等引水信息進(jìn) 行實(shí)時(shí)監(jiān)測和傳輸。需水量統(tǒng)計(jì)：對農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水和生態(tài)用水，分別建立相應(yīng)的需水預(yù)測模型進(jìn) 行計(jì)算。調(diào)度方案自動(dòng)生成子系統(tǒng)：通過

3、年度流域可供水量計(jì)算模型和調(diào)度方案自動(dòng)生成模型體系的 運(yùn)算，得到各種不同的年度流域可供分配方案和水量調(diào)度方案集及其計(jì)算結(jié)果，從而為調(diào)度方案 的最終確定提供支撐。系統(tǒng)顯示流域降水、月旬徑流預(yù)報(bào)結(jié)果、水庫前期蓄水量、水質(zhì)等實(shí)時(shí)信 息以及用水計(jì)劃、水庫運(yùn)行計(jì)劃和水庫特征、灌區(qū)作物灌溉定額、流域可供水量分配方案等背景 資料，將計(jì)算結(jié)果以圖形、表格的形式進(jìn)行顯示，并對部分重要結(jié)果實(shí)現(xiàn)三維模擬仿真顯示。方案評估子系統(tǒng):系統(tǒng)通過設(shè)計(jì)合理的人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)對各種方案的分類入庫存儲(chǔ)和調(diào)出、 修改、刪除等操作，對于優(yōu)選出的實(shí)施方案，可根據(jù)方案計(jì)算結(jié)果直接生成固定規(guī)格的調(diào)度文件。 對系統(tǒng)自動(dòng)生成月、旬水量調(diào)度方案

4、并進(jìn)行綜合分析評價(jià)，供調(diào)度部門選用作決策支持。水量調(diào)度信息查詢子系統(tǒng)：在地理信息系統(tǒng)（GIS ）平臺(tái)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)各類基礎(chǔ)信息、水量調(diào)度 輔助信息、調(diào)度方案指標(biāo)與運(yùn)行實(shí)況信息等進(jìn)行快速便捷的查詢與直觀清晰的顯示?；A(chǔ)信息包 括流域綜合信息、工程信息等；水調(diào)輔助信息包括雨水情及水質(zhì)信息、非汛期氣象云圖信息、各 灌區(qū)旱情信息、重要文檔信息等；水調(diào)方案運(yùn)行實(shí)況包括實(shí)施方案信息、水庫運(yùn)行信息、引退水 信息等。水量調(diào)度業(yè)務(wù)處理子系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)以下水調(diào)業(yè)務(wù)處理主要功能的自動(dòng)化處理，包括業(yè)務(wù)文件生成、 傳輸、存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)查詢的全面自動(dòng)化。水閘遠(yuǎn)程控制及監(jiān)視：該系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟的工業(yè)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)和數(shù)據(jù)

5、及 視頻傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水閘的自動(dòng)精確啟閉，各種水情、水文、流量信息的采集、處理和存儲(chǔ)， 以及全天候、多方位水閘現(xiàn)場圖像的數(shù)字傳輸與實(shí)時(shí)監(jiān)控。為水資源調(diào)度和管理提供了可靠的實(shí) 施手段和決策依據(jù)。用水單位及用戶信息子系統(tǒng)：系統(tǒng)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)、用水單位及用戶數(shù)據(jù)錄人、打印設(shè)置等， 其功能主要是完成對具體取水口的描述，將用水用戶和放水系統(tǒng)聯(lián)系起來。用水計(jì)劃子系統(tǒng)：包括用水申請、自動(dòng)配水、配水計(jì)劃查看、下達(dá)計(jì)劃等，可根據(jù)供水能力， 在短時(shí)間內(nèi)完成配水過程，輸出包括取水口名稱、起止時(shí)間、相應(yīng)流量及配水記錄。用水統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)：主要對某次用水的實(shí)際運(yùn)行過程和實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為及時(shí)調(diào)整用水計(jì)劃 提供依據(jù)，且

6、便于放水結(jié)束后進(jìn)行用水總結(jié)。在錄 入有關(guān)數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行用水統(tǒng)計(jì)匯總， 自動(dòng)生成用水日報(bào)、周報(bào)、季報(bào)、年報(bào)等統(tǒng)計(jì)報(bào)表。水費(fèi)征收管理子系統(tǒng)：系統(tǒng)使用IC卡對水費(fèi)征收過程進(jìn)行管理，用戶提前在IC卡上存入用水 費(fèi)用，然后到取水口申請放水，并能查詢用水清單。用水進(jìn)度子系統(tǒng)：系統(tǒng)可以用曲線圖、柱狀圖和餅狀圖展示用戶的用水進(jìn)度。水環(huán)境監(jiān)測與管理系統(tǒng)水環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：水環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)是一個(gè)集分析儀器、取水、監(jiān)視控制及數(shù)據(jù)處理和 傳輸?shù)南到y(tǒng)工程，包括采水單元、配水單元、分析單元、監(jiān)視控制單元、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及其他 輔助設(shè)施等。主要對水中的溫度、pH、電導(dǎo)率、濁度、溶解氧、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)等常規(guī)參數(shù)

7、 進(jìn)行多時(shí)段定時(shí)或24小時(shí)不間斷連續(xù)監(jiān)測。系統(tǒng)的外部擴(kuò)展端口，可以根據(jù)需要隨時(shí)增加對總有 機(jī)碳、總磷、總氮等多種參數(shù)的監(jiān)測，所有的檢測結(jié)果通過各種通訊方式向檢測中心實(shí)時(shí)和其他 授權(quán)單位傳輸。水環(huán)境信息查詢子系統(tǒng)：對各個(gè)采集點(diǎn)或者水功能區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)或者歷史水質(zhì)信息查詢。水質(zhì)分析評價(jià)子系統(tǒng)：系統(tǒng)根據(jù)選定的評價(jià)參數(shù)、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)方法等對水質(zhì)狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、 分析、評價(jià)，為領(lǐng)導(dǎo)掌握水質(zhì)狀況提供科學(xué)依據(jù)。水資源質(zhì)量預(yù)警預(yù)報(bào)子系統(tǒng)：根據(jù)水質(zhì)水量信息采樣點(diǎn)的密度和時(shí)空分布，水質(zhì)水量信息的誤 差限度和監(jiān)測值的準(zhǔn)確度、精密度限制，通過對信息源的數(shù)據(jù)自動(dòng)處理，對超標(biāo)的數(shù)據(jù)，自動(dòng)報(bào) 警。直觀反映未來一個(gè)時(shí)段水質(zhì)變化

8、情況，模擬和分析未來水質(zhì)變化趨勢，并提供發(fā)生地點(diǎn)及影 響范圍的各種用水情況，為管理決策提供科學(xué)依據(jù)。水體承載能力分析子系統(tǒng)：在獲取水量預(yù)報(bào)信息的基礎(chǔ)上，并根據(jù)河段的水功能區(qū)要求及環(huán)境 容量和水質(zhì)模型推算污染物的排放總量,計(jì)算不同河段及時(shí)段的水環(huán)境承載能力。納污總量分析子系統(tǒng)：按確定的水質(zhì)目標(biāo)，根據(jù)河流的特征及水流特點(diǎn)，依據(jù)水體稀釋和污染 物自凈規(guī)律，通過水質(zhì)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算功能區(qū)能夠最大容納的污染物量，確定水域納污能力，并 根據(jù)河段的水功能區(qū)要求及環(huán)境容量和水質(zhì)模型推算污染物的排放總量。納污總量分配管理子系統(tǒng)：根據(jù)最優(yōu)化模型、經(jīng)濟(jì)效益分析，利用水質(zhì)模型及環(huán)境容量模型， 反推出各河段的納污量，并將

9、允許的納污總量分配到可管理的單元。入河污染物總量監(jiān)督管理子系統(tǒng)：系統(tǒng)根據(jù)河流的特征及水流特點(diǎn)，通過水質(zhì)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算 河道的環(huán)境容量，確定水域納污能力；并根據(jù)河段的水功能區(qū)要求及環(huán)境容量和水質(zhì)模型推算污 染物的排放總量；根據(jù)批準(zhǔn)的流域水資源保護(hù)規(guī)劃和水量調(diào)度方案，編制不同的水量旬、月污染 物總量控制計(jì)劃；通過對污染源的排放量及排污濃度，污水處理設(shè)施的處理率、投資價(jià)格和運(yùn)行 費(fèi)用曲線等，得出最優(yōu)化的消減量方案，從而編制年度污染物總量排放方案。最終達(dá)到預(yù)測水域 納污能力，提出的該水域的限制排污總量意見或排污計(jì)劃。水功能區(qū)監(jiān)督管理子系統(tǒng)：系統(tǒng)利用水質(zhì)模型，提出用水緩沖區(qū)劃分方案，利用計(jì)算消減量來 劃分緩沖區(qū)范圍長度；對供水水源地提出保護(hù)措施優(yōu)化方案，通過對污染源的治理、污染源搬遷， 排污口及取水口優(yōu)化調(diào)整等費(fèi)用曲線，計(jì)算得出既達(dá)到目標(biāo)費(fèi)用又最低的