鎮(zhèn)江市“智慧水利”信息化模型設(shè)計(jì)與研究

蘇 晨，孫 晨，張 煒，張小岳，喻 石

(1.河海大學(xué)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南京 210098；2.南京瑞迪建設(shè)科技有限公司，江蘇 南京 210098；3.寶應(yīng)縣水務(wù)局，江蘇 寶應(yīng) 225800)

所謂“智慧水利”，就是利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、VR、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，提升感知能力、提升水資源的利用效率和水旱災(zāi)害的防御能力[1]。“智慧水利”是水利信息化建設(shè)的載體，通過加快水利信息化的發(fā)展，有助于推動(dòng)我國水利事業(yè)由工程型水利向管理型水利邁進(jìn)、由傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代化水利轉(zhuǎn)變，意義重大[2]。目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)“智慧水利”、水利信息化方面的研究涉及較廣，在城市智慧水利方面，趙偉[3]提出以數(shù)據(jù)大感知、傳輸大網(wǎng)絡(luò)、資源大數(shù)據(jù)等為核心構(gòu)建智慧城市水務(wù)的總體架構(gòu)，劉征濤[4]以智慧城市建設(shè)為背景，研究由立體感知、智慧應(yīng)用、自動(dòng)控制、主動(dòng)服務(wù)和支撐保障五大體系構(gòu)建的智慧水務(wù)體系；在灌區(qū)信息化方面，劉廣東[5]、劉建軍[6]等以灌區(qū)水文監(jiān)測、灌溉自動(dòng)化為基礎(chǔ)，進(jìn)行了現(xiàn)代化灌區(qū)信息化建設(shè)的研究；還有其他一些涉及智慧水利發(fā)展和流域、農(nóng)田水利信息化的研究，包括探討如何在新時(shí)代水利發(fā)展中發(fā)揮智慧水利的作用、大數(shù)據(jù)背景下智慧水利的應(yīng)用、新疆塔里木河流域信息化規(guī)劃設(shè)計(jì)研究、農(nóng)田水利信息管理技術(shù)及應(yīng)用[7- 10]等。以上大多數(shù)是對(duì)“智慧水利”、水利信息化建設(shè)總體框架的研究，對(duì)水利信息化建設(shè)中具體模型的研究相對(duì)較少。本文以鎮(zhèn)江市“智慧水利”建設(shè)為例，對(duì)其防洪調(diào)度、水環(huán)境調(diào)度及應(yīng)急調(diào)度三大水利信息化模型進(jìn)行研究。

1 鎮(zhèn)江市“智慧水利”建設(shè)現(xiàn)狀

鎮(zhèn)江市位于長江下游南岸，地處長江三角洲地區(qū)的西端，全市總面積3840km2。境內(nèi)河流密布，受地域位置和氣候特征影響，水旱災(zāi)害較多。近年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鎮(zhèn)江市逐漸注重“智慧水利”的建設(shè)，在水情自動(dòng)測報(bào)、工程監(jiān)控、防汛抗旱、水資源管理、電子政務(wù)、水利信息網(wǎng)絡(luò)、水利數(shù)據(jù)庫等方面取了一定成效，但總體上還處于“智慧水利”的起步階段，尤其是防洪調(diào)度支持、水環(huán)境調(diào)度支持及應(yīng)急調(diào)度支持等水利信息化模型尚未完全建設(shè)，難以滿足城市現(xiàn)代化對(duì)“智慧水利”的要求。本文根據(jù)鎮(zhèn)江市“智慧水利”建設(shè)現(xiàn)狀，結(jié)合鎮(zhèn)江市城市發(fā)展、水文特性、管理體制等因素，對(duì)鎮(zhèn)江市“智慧水利”中的水利信息化模型進(jìn)行分析研究，包括防洪調(diào)度支持模型、水環(huán)境調(diào)度支持模型及應(yīng)急調(diào)度支持模型。

2 防洪調(diào)度支持模型設(shè)計(jì)

2.1 河網(wǎng)水文水動(dòng)力建模與率定

城市暴雨內(nèi)澇模型是海綿城市及智慧水務(wù)建設(shè)的重要技術(shù)保障，其核心科學(xué)基礎(chǔ)是城市水文、水動(dòng)力學(xué)機(jī)制及其耦合模擬[11]。鎮(zhèn)江市建立重點(diǎn)區(qū)域防洪除澇預(yù)測預(yù)報(bào)分析模型產(chǎn)匯流關(guān)系，根據(jù)降雨預(yù)報(bào)和實(shí)測降雨及河道水位，建立河網(wǎng)水文水動(dòng)力耦合預(yù)報(bào)模型，預(yù)報(bào)河道水位與流量。同時(shí)基于鎮(zhèn)江市與流域、區(qū)域水系關(guān)系，綜合計(jì)算分析洪水對(duì)流域區(qū)域的影響，為長江防洪、周邊區(qū)域防洪提供數(shù)據(jù)支撐，提升洪水預(yù)報(bào)精細(xì)化水平、預(yù)報(bào)調(diào)度一體化和工程聯(lián)合調(diào)度能力。水動(dòng)力系統(tǒng)主要建設(shè)以下模塊。

2.1.1下墊面資料處理模塊

基于下墊面資料，利用GIS 技術(shù)編輯、整理、提取水面、建設(shè)用地等下墊面的空間分布及屬性，利用水利部門的實(shí)測河道斷面大數(shù)據(jù)進(jìn)行斷面概化。借助系統(tǒng)強(qiáng)大的可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)下墊面資料的處理、入庫，并保證圖形信息和屬性信息的一致性，實(shí)現(xiàn)矢量信息與屬性信息的聯(lián)合管理。

2.1.2水文資料管理模塊

根據(jù)模型參數(shù)率定的需要，將水利部門采集的鎮(zhèn)江市水位、流量、降雨、蒸發(fā)、沿江引排等水文資料整理并入庫，開發(fā)水文站網(wǎng)管理和水文序列管理功能。水文站網(wǎng)管理包括對(duì)水文站、雨量站、水位站、蒸發(fā)站、流量站等常規(guī)站網(wǎng)的管理，其中包括站點(diǎn)的增加、刪除等功能，可以方便地設(shè)置水文站點(diǎn)在地圖上的顯示符號(hào)和顯示狀態(tài)。

一般將水文數(shù)據(jù)放置于水文數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，可以建立水文序列，從數(shù)據(jù)庫中取不同時(shí)段的水文數(shù)據(jù)，并可將取得的水文數(shù)據(jù)與響應(yīng)的站點(diǎn)相匹配，使每個(gè)站點(diǎn)獲得與之對(duì)應(yīng)時(shí)間段的水文數(shù)據(jù)序列。開發(fā)水文數(shù)據(jù)整編報(bào)表子系統(tǒng)，并提供水文報(bào)表設(shè)計(jì)器。根據(jù)現(xiàn)行的水文數(shù)據(jù)建庫標(biāo)準(zhǔn)建立鎮(zhèn)江市水文歷史數(shù)據(jù)庫。對(duì)水文數(shù)據(jù)進(jìn)行整編，逐日逐時(shí)統(tǒng)計(jì)，通過圖表或報(bào)表的方式進(jìn)行展示。

2.1.3水文產(chǎn)流模擬模塊

針對(duì)鎮(zhèn)江市所處長江流域的地理特征和城市化特征，鎮(zhèn)江市水文產(chǎn)匯流模型需要建立分布式水文模型。即將區(qū)域下墊面劃分為水面、水田、旱地、建設(shè)用地等各種下墊面形態(tài)，根據(jù)區(qū)域蒸發(fā)資料整理出水域的蒸發(fā)規(guī)律，建立水面產(chǎn)流模型；根據(jù)水稻生長灌溉制度，建立水田產(chǎn)流模型；根據(jù)降雨后旱地的雨量再分配過程，建立反映雨量再分配的產(chǎn)流模型；根據(jù)城市建設(shè)用地的蒸發(fā)規(guī)律， 建立城市產(chǎn)流模型。根據(jù)數(shù)字流域理論，利用GIS管理各種下墊面的空間拓?fù)潢P(guān)系，建立全數(shù)字化具有空間拓?fù)潢P(guān)系的分布式區(qū)域產(chǎn)流模型。鎮(zhèn)江市水田占比較大，地下水位較高，土壤含水量易于得到補(bǔ)充，農(nóng)田產(chǎn)流模型采用3層蒸發(fā)的蓄滿產(chǎn)流模型。城市產(chǎn)流模型如圖1所示。

2.1.4匯流及河網(wǎng)匯流模擬模塊

根據(jù)鎮(zhèn)江市河道、泵閘等將區(qū)域劃分成多個(gè)河網(wǎng)多邊形，根據(jù)各區(qū)地形、排水管網(wǎng)分布等研究地表產(chǎn)流匯集到周圍河槽的水量分配方式以及匯流時(shí)間，研究人類活動(dòng)對(duì)幾種下墊面形態(tài)的匯流規(guī)律的影響，如城市化的擴(kuò)大對(duì)鎮(zhèn)江市河道洪水的匯流量及洪峰時(shí)間的影響等，考慮城市建設(shè)用地與旱地匯流過程的耦合銜接。建立基于GIS的可視化模型系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)河道、水庫之間的連接關(guān)系，構(gòu)建河網(wǎng)水庫水動(dòng)力耦合模型。

2.1.5水利工程過水模擬模塊

水閘、泵站等水利工程是防汛調(diào)度中最重要的控制工具，采取以下建模流程：收集整理區(qū)內(nèi)各水閘、泵站地理信息位置以及過水、引排能力等水力學(xué)參數(shù)；將水工建筑物與不同地區(qū)的水流“聯(lián)系”起來，采用水動(dòng)力學(xué)的方法進(jìn)行數(shù)字模擬，建立閘泵的過水模擬模型，并與實(shí)際閘泵過水資料進(jìn)行比對(duì)分析，提高模型的精度。建立閘泵與水文模型、河網(wǎng)水動(dòng)力模型的耦合關(guān)系。利用GIS可視化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)閘泵屬性的可視化編輯管理，建立閘泵與河網(wǎng)等水體的空間拓?fù)潢P(guān)系等。

2.1.6系統(tǒng)模型集成

分布式水文模型與網(wǎng)絡(luò)GIS 技術(shù)集成具有良好的應(yīng)用效果，能夠拓展分布式水文模型的應(yīng)用范圍[12]。根據(jù)鎮(zhèn)江市河網(wǎng)水文水動(dòng)力模型建模需要，建模系統(tǒng)將集成以下功能：基于GlS 系統(tǒng)建立分布式模型；下墊面數(shù)據(jù)可視化編輯處理；以可視化方式進(jìn)行閘泵等水工建筑物建模；與現(xiàn)有監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)接，支持多種數(shù)據(jù)庫的水文數(shù)據(jù)管理；自動(dòng)提取現(xiàn)有監(jiān)測閘泵等建筑物的工況；以可視化方式構(gòu)建水文、水動(dòng)力模型；以可視化實(shí)現(xiàn)水文、水動(dòng)力學(xué)模型的耦合關(guān)聯(lián)；根據(jù)降雨及潮位預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)區(qū)內(nèi)河網(wǎng)的水情變化特征；計(jì)算河道內(nèi)任意時(shí)刻、任意斷面的水文過程輸出；數(shù)字模擬計(jì)算過程中同步展示水位、流量；計(jì)算成果報(bào)表管理與輸出；以方案的形式管理各種預(yù)設(shè)條件，在模型計(jì)算過程中可以修改方案配置參數(shù)，滿足參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整的需求；方案之間的對(duì)比分析。

圖1 城市產(chǎn)流模型框圖

2.2 防洪預(yù)報(bào)模型

水文預(yù)報(bào)技術(shù)主要是對(duì)城市地區(qū)的汛期洪水進(jìn)行科學(xué)預(yù)測與預(yù)報(bào)；對(duì)城市周圍可能發(fā)生的山洪、泥石流進(jìn)行晝夜不息的數(shù)據(jù)監(jiān)測[13]。鎮(zhèn)江市防洪預(yù)報(bào)模型在實(shí)測水雨情和河道水文模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)未來降雨歷時(shí)及空間分布、未來長江潮位狀態(tài)、未來邊界交互流量，預(yù)報(bào)鎮(zhèn)江主要河道水位和流量。

(1)水文預(yù)報(bào)。根據(jù)鎮(zhèn)江及周邊區(qū)域暴雨預(yù)測和實(shí)測降水量，分析計(jì)算鎮(zhèn)江與周邊區(qū)域產(chǎn)流總量、分區(qū)徑流量；分析預(yù)報(bào)鎮(zhèn)江與周邊區(qū)域聯(lián)通水系水量進(jìn)出過程，為河網(wǎng)水動(dòng)力模擬計(jì)算提供模型邊界的參考條件；預(yù)報(bào)鎮(zhèn)江各河道分區(qū)徑流量。

(2)河網(wǎng)外邊界入流處理。鎮(zhèn)江河網(wǎng)產(chǎn)匯流外邊界不閉合，河網(wǎng)水動(dòng)力模型需要外邊界入流條件。根據(jù)主要過水通道近年進(jìn)出水量資料，基于防汛調(diào)度歷史資料，進(jìn)行人機(jī)交互式綜合計(jì)算與分析，處理河網(wǎng)外邊界入流。

(3)河道水情預(yù)報(bào)。根據(jù)鎮(zhèn)江及周邊區(qū)域水文產(chǎn)匯流預(yù)報(bào)結(jié)果，在確立鎮(zhèn)江河網(wǎng)入流邊界的基礎(chǔ)上，預(yù)報(bào)鎮(zhèn)江主要河道及河網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的水位、流量和流向過程。

(4)預(yù)報(bào)交互界面。提供界面設(shè)置未來的降雨、潮位狀態(tài)等，在實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)過程中可以報(bào)出流域內(nèi)指定時(shí)間、指定地點(diǎn)的水情。提供專門的模塊處理鎮(zhèn)江地區(qū)外圍的河網(wǎng)邊界，作為鎮(zhèn)江地區(qū)未來的預(yù)報(bào)邊界條件。

(5)預(yù)報(bào)成果輸出。預(yù)報(bào)成果包括水位預(yù)報(bào)站點(diǎn)的水位過程。

3 水環(huán)境調(diào)度支持模型

3.1 河網(wǎng)水質(zhì)建模

(1)污染負(fù)荷模擬模塊。城市水體污染主要分為點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染[14]，點(diǎn)源污染主要包括工業(yè)污染源和城鎮(zhèn)生活污染源。非點(diǎn)源污染一般是指由降雨引起的各種污染物從土壤圈向水圈的擴(kuò)散。主要包括農(nóng)田、城市和城鎮(zhèn)降雨徑流污染、農(nóng)村生活污染、畜禽養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖污染等。非點(diǎn)源污染負(fù)荷的定量化研究是鎮(zhèn)江污染治理的重要基礎(chǔ)性工作，本次針對(duì)非點(diǎn)源污染負(fù)荷時(shí)空分布不均勻的特點(diǎn)，將非點(diǎn)源污染分為城市和城鎮(zhèn)降雨徑流污染、畜禽養(yǎng)殖污染、農(nóng)田降雨徑流污染、農(nóng)村生活污染和水產(chǎn)養(yǎng)殖污染等5種類型，分別計(jì)算其流失過程。污染負(fù)荷模擬從結(jié)構(gòu)上分為產(chǎn)生模塊和處理模塊兩大部分，產(chǎn)生模塊用于計(jì)算各種污染源的產(chǎn)生量；處理模塊計(jì)算污染物經(jīng)過各個(gè)處理單元后的污染負(fù)荷入河量。

(2)河網(wǎng)水質(zhì)模型模塊。河網(wǎng)模型系統(tǒng)中的水質(zhì)模型包括調(diào)蓄節(jié)點(diǎn)水質(zhì)模型和河網(wǎng)水質(zhì)模型。調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)水質(zhì)模型主要模擬區(qū)域內(nèi)河道、水庫水質(zhì)變化規(guī)律，河網(wǎng)水質(zhì)模型用于研究河網(wǎng)污染物的運(yùn)移轉(zhuǎn)化規(guī)律。水質(zhì)模型與水量模型耦合聯(lián)算，采用控制體積法進(jìn)行數(shù)值離散。

3.2 河道水質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)

在水質(zhì)預(yù)報(bào)模型中，不確定性的來源主要有：輸入不確定性、求解不確定性、模型結(jié)構(gòu)不確定性、模型參數(shù)不確定性等[15]。在實(shí)測水質(zhì)和河網(wǎng)水質(zhì)模型的基礎(chǔ)上， 根據(jù)未來降雨歷時(shí)及空間分布、未來河口潮汐狀態(tài)，預(yù)報(bào)鎮(zhèn)江主要河道水質(zhì)指標(biāo)。鎮(zhèn)江河網(wǎng)產(chǎn)匯流邊界不閉合，河網(wǎng)水質(zhì)模型需要外邊界入流條件，主要是根據(jù)現(xiàn)有實(shí)時(shí)水質(zhì)資料，進(jìn)行人機(jī)交互式綜合計(jì)算與分析處理。根據(jù)鎮(zhèn)江及周邊區(qū)域水文產(chǎn)匯流預(yù)報(bào)結(jié)果，在確立鎮(zhèn)江河網(wǎng)入流邊界的基礎(chǔ)上，預(yù)報(bào)鎮(zhèn)江主要河道及河網(wǎng)斷面的水質(zhì)指標(biāo)。主要預(yù)報(bào)指標(biāo)有：BOD、COD、TP、TN、NH3-N、DO 等參數(shù)。

3.3 河道水質(zhì)預(yù)警與調(diào)度系統(tǒng)

在預(yù)報(bào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)時(shí)的水質(zhì)和調(diào)度需求，對(duì)水利工程調(diào)度進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)預(yù)定的調(diào)度目標(biāo)，為水環(huán)境調(diào)度提供決策支持。

(1)調(diào)度方案模塊。建立記錄防汛調(diào)度方案庫，保存所有已計(jì)算完成的水質(zhì)調(diào)度方案。人工調(diào)整有關(guān)參數(shù)后調(diào)用預(yù)報(bào)系統(tǒng)，根據(jù)有關(guān)閘站、河網(wǎng)等工程的調(diào)度運(yùn)用情況，對(duì)水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)字模擬，并將有關(guān)結(jié)果以專題地圖、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、統(tǒng)計(jì)圖、文字等形式顯示出來，以列表形式提供防洪工程調(diào)度運(yùn)用方式，以圖表和動(dòng)畫形式提供調(diào)度運(yùn)用情況和效果。系統(tǒng)可以保存每次計(jì)算的參數(shù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，以供隨時(shí)查看及對(duì)比分析等。

(2)河道水質(zhì)信息管理及預(yù)警系統(tǒng)。根據(jù)鎮(zhèn)江實(shí)時(shí)水質(zhì)信息，集成鎮(zhèn)江及相關(guān)區(qū)域的水質(zhì)指標(biāo)和閘泵運(yùn)行的監(jiān)測信息，利用可視化技術(shù)建立實(shí)時(shí)水質(zhì)信息可視化系統(tǒng)，綜合展示河道、堤防及相關(guān)區(qū)域的水質(zhì)時(shí)空分布。系統(tǒng)對(duì)各類人機(jī)交互操作、信息查詢、圖形操作等快速實(shí)時(shí)響應(yīng)；信息查詢、操作、輸入界面用圖形、文字和數(shù)據(jù)3種方式在計(jì)算機(jī)上展現(xiàn)。

4 應(yīng)急調(diào)度支持模型

4.1 來水組成模型

構(gòu)建鎮(zhèn)江河網(wǎng)來水組成模型，掌握不同來源的水(如：降雨排污、河網(wǎng)初始水、邊界來水)到什么地方去，本地的水由哪些水源組成，就像設(shè)置DNA 信息一樣，將河網(wǎng)內(nèi)部水進(jìn)行標(biāo)識(shí)。通過來水組成模擬系統(tǒng)，可以模擬不同來源的水，并在空間上進(jìn)行展現(xiàn)。

4.1.1模型原理

對(duì)不同的水源賦以不同的保守物質(zhì)名稱，然后用保守物質(zhì)的全流域水質(zhì)模型，計(jì)算各河段的保守物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變化過程，就可以得到各河段水體的組成情況。將全河網(wǎng)的調(diào)蓄節(jié)點(diǎn)、河道及陸域面上的初始蓄水量定義為第一類保守物質(zhì)，降雨徑流定義為第二類保守物質(zhì)，廢水排放定義為第三類保守物質(zhì)。因此一、二、三類保守物質(zhì)是本模型中明確定義的，用戶不能隨意更改，從第四類保守物質(zhì)開始，用戶可以根據(jù)需要任意定義為某種水源。

4.1.2模型方程

描述保守物質(zhì)的基本方程式為對(duì)流方程式：

(1)

式中，A—過水?dāng)嗝?，m2；Q—流量，m3/s；C—物質(zhì)濃度，無量綱；t—時(shí)間，s；x—空間，m。

4.1.3來水組成分類設(shè)置

為使開發(fā)的來水組成程序盡可能滿足應(yīng)用中所遇到的各種問題，特別是解決模型開發(fā)中邊界條件的賦值和定義的方便性、廣泛性。模型開發(fā)的來水組成分為3類：邊界來水、區(qū)域初始來水、分區(qū)降雨及排水。通過這3類來水設(shè)置，可以表現(xiàn)區(qū)域內(nèi)任意不同來水的運(yùn)移變化情況。

4.1.4來水組成輸出結(jié)果

來水組成分析是以水質(zhì)模擬計(jì)算為基礎(chǔ)的，但計(jì)算結(jié)果不同于水質(zhì)模擬，來水組成計(jì)算有理論解，如果考慮了所有水源，那么任何一個(gè)河段或斷面，各種來水組成比例總和應(yīng)等于1.0 或100%。

4.2 突發(fā)污染事件模型

水環(huán)境污染事件有其獨(dú)特性，破壞行為具有隱蔽性，危害結(jié)果具有漸進(jìn)性，影響范圍具有廣泛性[16]。突發(fā)污染事件模擬系統(tǒng)通過研究污染物在河渠中遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，依據(jù)所觀測的污染物濃度過程推測污染物排放位置、排放時(shí)間以及排放強(qiáng)度。通過對(duì)污染物逆向位置概率密度與正向濃度之間關(guān)系進(jìn)行回歸分析，構(gòu)建一個(gè)以污染物排放位置、排放時(shí)間和排放強(qiáng)度為參數(shù)的優(yōu)化模型。

水污染事件發(fā)生后，第一時(shí)間啟動(dòng)應(yīng)急監(jiān)測方案，對(duì)污染事件進(jìn)行診斷。在確定污染物超標(biāo)河段后，根據(jù)監(jiān)測濃度和初步診斷結(jié)果，對(duì)水污染進(jìn)行快速追蹤溯源，并依據(jù)溯源結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)。然后運(yùn)用水污染事故預(yù)測模型預(yù)估污染可能波及的河段和控制斷面處污染濃度變化過程，對(duì)整個(gè)污染事件進(jìn)行重構(gòu)。最后根據(jù)水污染應(yīng)急處置目標(biāo)擬定多組河道、水庫調(diào)度方案并進(jìn)行模擬計(jì)算，對(duì)不同方案的處置效果進(jìn)行對(duì)比分析。另外，在水污染應(yīng)急處置中，啟動(dòng)水量調(diào)度時(shí)一般會(huì)配合以工程方法，如攔截吸附、混凝沉降等，擬定應(yīng)急調(diào)度方案時(shí)應(yīng)予以考慮。分別將所構(gòu)建的計(jì)算模型運(yùn)用于突發(fā)水污染應(yīng)急處置各個(gè)環(huán)節(jié)，構(gòu)建一套完整的河道、水庫應(yīng)急調(diào)度技術(shù)體系，并確立基于河道、水庫調(diào)度的突發(fā)水污染應(yīng)急處置流程。由于應(yīng)急調(diào)度需實(shí)時(shí)決策，因此流程中存在動(dòng)態(tài)調(diào)整與反饋修正的閉環(huán)過程，即根據(jù)控制斷面處計(jì)算的濃度過程不斷調(diào)整應(yīng)急調(diào)水方案，直到斷面處濃度達(dá)標(biāo)。突發(fā)污染事故模型流程如圖2所示。

5 結(jié)論

“智慧水利”是城市水利管理工作的重大舉措，是智慧城市建設(shè)的必要途徑。建立防洪調(diào)度支持模型、水環(huán)境調(diào)度支持模型及應(yīng)急調(diào)度支持模型，可以進(jìn)一步推進(jìn)“智慧水利”信息化的建設(shè)，為城市水利管理提供更加強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息

圖2 突發(fā)污染事件模型流程圖

和決策支撐。但由于“智慧水利”涉及水利、環(huán)境保護(hù)、氣象等多部門，而各部門、各行業(yè)目前尚未形成有效的聯(lián)合運(yùn)管機(jī)制，存在數(shù)據(jù)共享不及時(shí)、管理決策難統(tǒng)一等問題，因此，城市“智慧水利”在實(shí)際運(yùn)行中仍需輔以強(qiáng)有力的政府組織保障才能充分發(fā)揮其強(qiáng)大的城市水安全保證和水資源保護(hù)能力。