[发明专利]一种地下水资源智能管理系统及管理方法

说明书

本发明涉及一种地下水资源智能管理系统，包括：开采优化模拟模块、开采控制装置和数据管理模块；开采优化模拟模块用于建立地下参数模型，根据地下参数模型，预测地下相关参数，并根据地下相关参数和实际开采约束条件，优化供水成本，得到供水成本对应的开采方案；开采控制装置用于在开采方案的实施过程中实时监测地下水开采参数，并根据地下水开采参数，控制开采井中水泵的开断；数据管理模块用于采集基础数据，保存管理地下相关参数、地下水开采参数和基础数据并公布，便于工作人员查询和分析，本发明可保障科学、合理、可持续地开发利用地下水资源以满足居民生活、工农业生产及生态环境用水，并预防因不合理开采地下水而引起的地质环境问题。

技术领域

本发明涉及水资源管理技术领域，特别涉及一种地下水资源智能管理系统及管理方法。

背景技术

随着城市建设和城市规模的迅速扩大，以地下水作为重要供水水源的很多城市地下水资源保护区的水文地质条件发生了很大的变化，甚至由于不合理开采地下水，引起了一些地质环境问题。因此，加强对地下水资源的开采管理和保护，对于地下水资源科学持续开采和地质环境保护具有重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种地下水资源智能管理系统及管理方法，用以解决现有不合理开采导致地质条件改变甚至地质环境改变的问题，以保障地下水资源能够得到科学、合理、可持续地开采。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种地下水资源智能管理系统，包括：

所述开采优化模拟模块，用于建立地下参数模型，根据所述地下参数模型，预测地下相关参数，并根据所述地下相关参数和实际开采约束条件，优化供水成本，得到所述供水成本对应的开采方案；

所述开采控制装置，用于实时监测实施所述开采方案时的地下水开采参数，并根据所述地下水开采参数和预设地下水开采参数，控制开采井中水泵的开断；

所述数据管理模块，用于采集基础数据，保存管理所述地下相关参数、所述地下水开采参数和所述基础数据并公布。

本发明的有益效果是：开采优化模拟模块、开采控制装置和数据管理模块的结合使用，使得在满足居民生活、工农业生成及生态环境用水的情况下，能够预防地下水文地质条件甚至地质环境的改变的问题，保障地下水资源能够得到科学、合理、可持续地开采。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述地下参数模型包括：三维地质结构模型、地下水流动模型、地面沉降量预测模型和污染物运移模型；

所述地下相关参数包括：地下水位变化趋势信息、地面沉降量和污染物迁移过程信息；

所述基础数据包括：空间数据、属性数据和地下水开采历史数据。

进一步，所述开采优化模拟模块包括：三维地质结构建模单元，地下水流动数值模拟单元，地面沉降数值模拟单元，污染物迁移数值模拟单元和地下水开采优化管理单元；

所述三维地质结构建模单元，用于根据水源勘查资料信息和地质历史资料信息，建立含水层的三维地质结构模型；

所述地下水流动数值模拟单元，用于根据所述三维地质结构模型、地下水渗透系数、所述含水层的储水系数、降雨入渗量和蒸发排泄量，建立地下水流动模型，并根据所述地下水流动模型和所述实际开采约束条件，确定地下水位变化趋势信息；

所述地面沉降数值模拟单元，用于根据地层岩性力学参数、变形参数、地下水开采荷载和城市荷载，建立地面沉降量预测模型，并根据所述地面沉降量预测模型、所述地下水流动模型和实际开采约束条件，预测地面沉降量；

所述污染物迁移数值模拟单元，用于根据扩散运移机制和所述地下水流动模型，建立污染物运移模型，预测污染物运移过程信息；