[發明專利]一種水質與水生態一體化預警系統、控制設備和存儲介質

有效

• 申請號: 201811360834.8
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109558973B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 尹魁浩;趙鑫;林青;李再華;彭盛華;孫滔滔;練海賢
• 申請（專利權）人: 深圳市環境科學研究院;深圳市聯普科技有限公司;廣東粵港供水有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06N3/12;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明;洪銘福

1.一種水質與水生態一體化預警系統，其特征在于，包括氣象預報模型、徑流與污染負荷預報模型、取水區水質預報模型、輸水管道水質預報模型和受水區水生態變化預報模型；

其中氣象預報模型的輸出作為徑流與污染負荷預報模型的輸入，徑流與污染負荷預報模型的輸出作為取水區水質預報模型的輸入，取水區水質預報模型的輸出作為輸水管道水質預報模型的輸入，輸水管道水質預報模型的輸出作為受水區水生態變化預報模型的輸入；

所述氣象預報模型的輸入參數為降雨參數；

所述氣象預報模型包括：動力框架子模型、方程離散化子模型和氣象預報初始化子模型；

其中動力框架子模型用于建立動力方程組，所述動力方程組包括大氣動力方程組、運動方程組和連續方程；

方程離散化子模型用于將動力框架子模型中的動力方程組進行離散化；

氣象預報初始化子模型用于通過邊界條件確定模型參數化方案；

所述徑流與污染負荷預報模型包括：數據收集子模型、研究區域概化子模型、構建演算子模型和率定及驗證子模型；

其中數據收集子模型用于收集研究區域的下墊面以及人類活動信息；

研究區域概化子模型用于根據數據收集子模型收集的數據對研究區域進行流域分割和集總；

構建演算子模型用于根據研究區域概化子模型的輸出模擬水文平衡結果；

率定及驗證子模型用于根據實測的數據對所述構建演算子模型進行反復演算，在演算過程中調整參數，使模擬的水文平衡結果與實測的數據趨于一致；

所述取水區水質預報模型包括：取水區水質數據收集子模型、取水區水質預報構建子模型和取水區水質預報率定及驗證子模型；

其中取水區水質數據收集子模型用于收集取水區區域數據；

取水區水質預報構建子模型用于根據所述取水區水質數據輸出模擬的取水區水質預報結果；

取水區水質預報率定及驗證子模型用于根據實測的數據對所述取水區水質預報構建子模型進行反復演算，在演算過程中調整參數，使模擬的取水區水質預報結果與實測的數據趨于一致；

所述輸水管道水質預報模型包括：輸水管道數據收集子模型、輸水管道水質預報構建子模型和輸水管道水質預報率定及驗證子模型；

其中輸水管道數據收集子模型用于收集輸水管道區域數據；

輸水管道水質預報構建子模型用于根據所述輸水管道區域數據輸出模擬的輸水管道水質預報結果；

輸水管道水質預報率定及驗證子模型用于根據實測的數據對所述輸水管道水質預報構建子模型進行反復演算，在演算過程中調整參數，使模擬的輸水管道水質預報結果與實測的數據趨于一致；

所述受水區水生態變化預報模型包括：受水區水質數據收集子模型、受水區水質預報構建子模型和受水區水質預報率定及驗證子模型；

其中受水區水質數據收集子模型用于收集受水區區域數據；

受水區水質預報構建子模型用于根據所述受水區水質數據輸出模擬的受水區水質預報結果；

受水區水質預報率定及驗證子模型用于根據實測的數據對所述受水區水質預報構建子模型進行反復演算，在演算過程中調整參數，使模擬的受水區水質預報結果與實測的數據趨于一致。

2.根據權利要求1所述的一種水質與水生態一體化預警系統，其特征在于，采用遺傳算法進行參數同步率定。

3.根據權利要求1所述的一種水質與水生態一體化預警系統，其特征在于，所述進行同步率定的參數包括：土壤下層額定存儲量和/或土壤上層額定存儲量和/或土壤下滲系數和/或壤中流消退系數和/或基流蒸發系數和/或河道粗糙系數和/或硝化反應速率和/或藻類生長速率。

4.一種水質與水生態一體化預警系統的控制設備，其特征在于，包括：

至少一個處理器；以及，

與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，

所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠實現如權利要求1至3任一項所述的系統。

5.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機可執行指令，所述計算機可執行指令用于使計算機實現如權利要求1至3任一項所述的系統。