[發(fā)明專利]一種地下水資源智能管理系統(tǒng)及管理方法

有效

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• 申請日: 2017-08-18
• 公開（公告）號: CN107633321B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 柳青;唐仲華;唐軍;唐昭明
• 申請（專利權）人: 宿州市水利局水政水資源管理辦公室
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳衛(wèi)

本發(fā)明涉及一種地下水資源智能管理系統(tǒng)，包括：開采優(yōu)化模擬模塊、開采控制裝置和數(shù)據(jù)管理模塊；開采優(yōu)化模擬模塊用于建立地下參數(shù)模型，根據(jù)地下參數(shù)模型，預測地下相關參數(shù)，并根據(jù)地下相關參數(shù)和實際開采約束條件，優(yōu)化供水成本，得到供水成本對應的開采方案；開采控制裝置用于在開采方案的實施過程中實時監(jiān)測地下水開采參數(shù)，并根據(jù)地下水開采參數(shù)，控制開采井中水泵的開斷；數(shù)據(jù)管理模塊用于采集基礎數(shù)據(jù)，保存管理地下相關參數(shù)、地下水開采參數(shù)和基礎數(shù)據(jù)并公布，便于工作人員查詢和分析，本發(fā)明可保障科學、合理、可持續(xù)地開發(fā)利用地下水資源以滿足居民生活、工農業(yè)生產及生態(tài)環(huán)境用水，并預防因不合理開采地下水而引起的地質環(huán)境問題。

技術領域

本發(fā)明涉及水資源管理技術領域，特別涉及一種地下水資源智能管理系統(tǒng)及管理方法。

背景技術

隨著城市建設和城市規(guī)模的迅速擴大，以地下水作為重要供水水源的很多城市地下水資源保護區(qū)的水文地質條件發(fā)生了很大的變化，甚至由于不合理開采地下水，引起了一些地質環(huán)境問題。因此，加強對地下水資源的開采管理和保護，對于地下水資源科學持續(xù)開采和地質環(huán)境保護具有重要的意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種地下水資源智能管理系統(tǒng)及管理方法，用以解決現(xiàn)有不合理開采導致地質條件改變甚至地質環(huán)境改變的問題，以保障地下水資源能夠得到科學、合理、可持續(xù)地開采。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：一種地下水資源智能管理系統(tǒng)，包括：

所述開采優(yōu)化模擬模塊，用于建立地下參數(shù)模型，根據(jù)所述地下參數(shù)模型，預測地下相關參數(shù)，并根據(jù)所述地下相關參數(shù)和實際開采約束條件，優(yōu)化供水成本，得到所述供水成本對應的開采方案；

所述開采控制裝置，用于實時監(jiān)測實施所述開采方案時的地下水開采參數(shù)，并根據(jù)所述地下水開采參數(shù)和預設地下水開采參數(shù)，控制開采井中水泵的開斷；

所述數(shù)據(jù)管理模塊，用于采集基礎數(shù)據(jù)，保存管理所述地下相關參數(shù)、所述地下水開采參數(shù)和所述基礎數(shù)據(jù)并公布。

本發(fā)明的有益效果是：開采優(yōu)化模擬模塊、開采控制裝置和數(shù)據(jù)管理模塊的結合使用，使得在滿足居民生活、工農業(yè)生成及生態(tài)環(huán)境用水的情況下，能夠預防地下水文地質條件甚至地質環(huán)境的改變的問題，保障地下水資源能夠得到科學、合理、可持續(xù)地開采。

在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。

進一步，所述地下參數(shù)模型包括：三維地質結構模型、地下水流動模型、地面沉降量預測模型和污染物運移模型；

所述地下相關參數(shù)包括：地下水位變化趨勢信息、地面沉降量和污染物遷移過程信息；

所述基礎數(shù)據(jù)包括：空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和地下水開采歷史數(shù)據(jù)。

進一步，所述開采優(yōu)化模擬模塊包括：三維地質結構建模單元，地下水流動數(shù)值模擬單元，地面沉降數(shù)值模擬單元，污染物遷移數(shù)值模擬單元和地下水開采優(yōu)化管理單元；

所述三維地質結構建模單元，用于根據(jù)水源勘查資料信息和地質歷史資料信息，建立含水層的三維地質結構模型；

所述地下水流動數(shù)值模擬單元，用于根據(jù)所述三維地質結構模型、地下水滲透系數(shù)、所述含水層的儲水系數(shù)、降雨入滲量和蒸發(fā)排泄量，建立地下水流動模型，并根據(jù)所述地下水流動模型和所述實際開采約束條件，確定地下水位變化趨勢信息；

所述地面沉降數(shù)值模擬單元，用于根據(jù)地層巖性力學參數(shù)、變形參數(shù)、地下水開采荷載和城市荷載，建立地面沉降量預測模型，并根據(jù)所述地面沉降量預測模型、所述地下水流動模型和實際開采約束條件，預測地面沉降量；

所述污染物遷移數(shù)值模擬單元，用于根據(jù)擴散運移機制和所述地下水流動模型，建立污染物運移模型，預測污染物運移過程信息；