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生態(tài)環(huán)境保護實用技術(shù)2024-J-40
四川省水生態(tài)環(huán)境智慧中臺
申報單位
四川省環(huán)境政策研究與規(guī)劃院、生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院、武漢大學(xué)
推薦單位
四川省環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會
適用范圍
四川省水生態(tài)環(huán)境智慧中臺可廣泛應(yīng)用于省市縣政府的水生態(tài)環(huán)境管理工作，通過集成水生態(tài)環(huán)境空間地理信息庫、水生態(tài)環(huán)境業(yè)務(wù)信息庫、氣象-水文-地表水水質(zhì)-水生態(tài)耦合模型，實現(xiàn)多元數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理；深入挖掘水生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)信息價值，開展污染源精準解析及動態(tài)核算評估，實現(xiàn)流域地表水水質(zhì)的動態(tài)管理、成因分析、污染溯源、趨勢研判；平臺提供覆蓋監(jiān)測-診斷-模擬-預(yù)報-預(yù)警-調(diào)度-控制的全過程技術(shù)支撐，為水環(huán)境管理決策提供科學(xué)、精準、高效的解決方案。
工藝路線
(一)水生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫構(gòu)建。平臺以流域及國省控斷面匯水范圍為基礎(chǔ)控制單元，整合疊加數(shù)字地形高程DEM、土壤類型、土地利用、河湖水系等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和水文、氣象、水質(zhì)、污染源、排污口等水生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，精準構(gòu)建各類數(shù)據(jù)間的一一對應(yīng)關(guān)系，為水生態(tài)環(huán)境精細化管理提供堅實的數(shù)據(jù)支撐。
(二)建立動態(tài)預(yù)測模型?；诤雍蹈呕Y(jié)果，平臺集成SWAT分布式水文模型，以水文、氣象、水質(zhì)、污染源等作為SWAT模型輸入?yún)?shù)，實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量實時模擬。
(三)結(jié)果輸出與應(yīng)用。通過GIS與遙感影像結(jié)合的方式，平臺可以實現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量模擬結(jié)果的在線展示，直觀地展現(xiàn)污染帶范圍、對下游敏感目標的影響。同時，可以輸出下游水質(zhì)斷面水質(zhì)變化預(yù)測曲線、流域水質(zhì)沿程變化圖、斷面水質(zhì)日歷圖等多種形式的圖表，多角度地展現(xiàn)水環(huán)境變化趨勢，支撐水環(huán)境形勢分析預(yù)警工作。
技術(shù)特點
(一)多目標智能管理平臺：四川省水生態(tài)環(huán)境智慧中臺采用創(chuàng)新的多目標智能管理技術(shù)，整合水質(zhì)、水量、水生態(tài)等關(guān)鍵指標，打通“污染源——入河排污口——受納水體——控制斷面”相關(guān)數(shù)據(jù)融合鏈，實現(xiàn)水生態(tài)環(huán)境的全面監(jiān)控與分析。通過智能算法優(yōu)化資源配置，平臺能夠適應(yīng)不同管理需求，提供定制化解決方案，顯著提升管理效率和決策質(zhì)量。
(二)精細化的水質(zhì)類別監(jiān)控：智慧中臺針對四川省目前以Ⅱ類水質(zhì)為主體的現(xiàn)狀，對水質(zhì)類別開展精細化管理，通過實時數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對水質(zhì)參數(shù)進行動態(tài)監(jiān)測和趨勢分析。結(jié)合先進的污染溯源算法，平臺能夠快速識別并定位水質(zhì)異常，為及時采取有效治理措施提供科學(xué)依據(jù)。
(三)形勢分析與預(yù)測決策支持：智慧中臺集成機器學(xué)習(xí)和機理模型對水環(huán)境形勢進行深入分析和預(yù)判。GIS技術(shù)的應(yīng)用進一步增強了形勢分析的可視化和直觀性，使決策者能夠準確把握水環(huán)境變化趨勢，制定更為前瞻性的管理策略。
(四)數(shù)據(jù)融合與實時響應(yīng)機制：智慧中臺通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將多源異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一格式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效管理和應(yīng)用。實時響應(yīng)機制能讓智慧中臺在水質(zhì)變化的瞬間啟動分析并快速發(fā)出預(yù)警，助力實現(xiàn)水環(huán)境的動態(tài)管理和即時調(diào)控。
應(yīng)用效果
本技術(shù)面向各級領(lǐng)導(dǎo)、工作人員、社會公眾提供不同層次、不同維度、不同載體的查詢、上報、分析和決策管理應(yīng)用。主要應(yīng)用效果簡述如下：
(一)水環(huán)境數(shù)據(jù)集中管理。實現(xiàn)地表水及地下水監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析、歷史數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、趨勢曲線、質(zhì)量評價、報表輸出等功能。通過內(nèi)置的多種可靠性檢驗和實時監(jiān)控方法能夠輔助對海量數(shù)據(jù)自動篩檢，對異常數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)進行標識，提高數(shù)據(jù)維護的自動化水平和效率。同時，平臺預(yù)留多種類型的數(shù)據(jù)接口，可支持后續(xù)新建站點的接入，并可與第三方環(huán)保信息化平臺無縫集成。
(二)水環(huán)境形勢整體研判。平臺以監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別從行政區(qū)、流域、經(jīng)濟片區(qū)、責任市(州)以及水功能區(qū)多維度展示分析各時段四川省水質(zhì)情況。結(jié)合水質(zhì)差異管控方法，識別定類因子及突出問題，預(yù)測水質(zhì)變化情況和目標完成情況，并具備自動生成分析報告的功能。根據(jù)目前四川省水環(huán)境情況，對Ⅲ類或者Ⅱ類水進行分段分析，快速定位影響指標，對水質(zhì)臨界超標斷面進行識別與分析。
(三)工程環(huán)境影響分析評估。通過平臺內(nèi)嵌的SWAT分布式水文模型和水功能區(qū)、水質(zhì)斷面、水文參數(shù)等基礎(chǔ)信息，輸入污染源排放量、排放位置、排放濃度等數(shù)據(jù)，可對污染擴散范圍、下游水功能區(qū)水質(zhì)、國省考斷面水質(zhì)進行預(yù)測，從而對環(huán)評、排污口設(shè)置論證起到輔助判斷的作用。
應(yīng)用案例
什邡“三水”統(tǒng)籌智慧管理平臺、綿陽市水環(huán)境智慧管理平臺。
原標題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力|四川省水生態(tài)環(huán)境智慧中臺
