从无到有,从有到优
水专项为三峡水环境风险评估与预警提供技术支撑


日期:2017年01月09日    

   三峡库区及上游水环境安全不仅关系到库区周边湖北省和重庆市20个区县人民的生产生活,也关系到长江中下游和南水北调沿线几亿人的用水安全。历经三年时间,由武汉大学牵头的“水体污染控制与治理”国家科技重大专项课题 ——“三峡库区及上游流域水环境风险评估与预警技术研究与示范”实现了三峡库区及上游流域水环境风险评估与预警业务化高精度模型“从无到有”的突破和业务化系统平台“从有到优”的进步,并在四川、重庆、湖北等地进行了示范应用,能及时、准确、有效的辅助业务部门进行风险处置,具有重大的环境效益、生态效益和经济效益。
   一、实现了本土化大尺度高精度环境模型:2小时预测未来水环境变化趋势,5分钟内模拟预测突发事故
   构建了具有动力学机理的、引入高效能计算技术的“空-地-水”一体化水环境模型体系,实现了两小时内预测三峡库区水体20米精度内未来两天水环境变化趋势,5分钟内模拟预测突发事故未来两天内的演进过程,实现了对三峡库区水环境风险的高精度、高效率评估与预警。
   二、按需进行模块组装和集成构架水环境风险评估与预警智能云平台
   基于SOA和SaaS构架,突破分布式数据库技术,构建了包含数据中心、计算中心、控制中心和业务中心的流域水环境风险评估与预警智能云平台。该平台已成功部署并服务于库区上游四川的入库通量监控预警、重庆辖区的累积性风险评估预警、湖北辖区的水生态风险评估预警及全库区的漂浮物和生态调度评估等业务。
   三、每天24点准时预报未来三天的水质浓度,推送水质预报信息
   课题组在三峡库区及其上游流域部署的业务化平台自2014年运行以来,每天无间断持续运行,自动获取水文监测站、气象监测站的水文气象信息,进行未来72小时的水质预报。截至目前,平台共获得了120多万条水质自动监测数据,向四川省环保厅等单位的23人和重庆市环境科学研究院等单位的10余人累积发布了水质预报短信28140条。
   四、精准发现偷排事件,将环境管理由被动应对转为主动监管
   课题组部署的业务化平台集水质实时监测、实时评价、实时预报、实时预警于一体。平台对比评估水质自动监测值与模拟值,当存在较大误差且实测值大于先前三天平均值2倍以上时,监控平台自动发出水质浓度超标预警信息,并推送至管理员手机信息平台,从而有效保障了水环境安全。迄今已成功排查两起污染偷排事件。
   五、水环境精细化管理成套软硬件装备,为水环境安全保驾护航
   课题立足于高效、低成本、高速度地辅助水环境精细化管理,将模型-平台等成果进行整装,研发了软硬件结合的流域水环境风险评估与预警成套装置。该成套装置集成水环境风险评估与预警智能云平台,整合全流域的数据资源,在高性能计算技术和设备的支撑下,实现全流域的水环境现状评价、未来趋势预测、水环境风险评估预警和突发事件辅助决策。