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基于WaterLib模块库的水资源调配及水质管理系统
  2009-04-22 15:05  

推介机构名称

德国弗劳恩霍夫制造与信息技术研究院北京代表处

技术来源(生产厂商)

弗劳恩霍夫信息与数据处理研究所

    

德国

产品型号

WaterLib 2.0

参考价格

 

主要应用领域

水资源研究、规划、管理

技术(产品)简介

WaterLib 模块库系统是基于MATLAB开发的针对水资源配置管理的模型库,其包括了流域模块、河流模块、水库模块、河流控制模块、泄洪区模块、需水模块、地表水模块、水厂模块、废水模块以及地下水模块。这些模块可以对一个完整的水循环建模,所有模块采用集总参数模型,其优点在于需要参数少,且计算速度快。目前的版本不仅包括三个降雨产汇流模型,亦包括完整需水模型。此外还可将建模工具箱与FEFLOW相连,实现基于GIS系统的地表水模型与有限元地下水模型的耦合。该系统最大的优点是模型扩展性强,用户可以根据自身需要进行模块及系统的再开发。目前该模块库着重应用于环境水资源的管理,以及大中城市多水源水量调配及水质管理的决策支持系统。

主要性能指标

该模型库拥有完整的人机界面,可根据界面的提示,输入及修改模型参数。

主要包含的模块功能:

1Catchment-Mod3种概念性水文模型(Lorent/Gevers, TANK, HBV)可完成流域的降雨径流模拟。

2WaterDemand-Mod:该模块是基于微组件模型和基于时间序列的模型,采用了回归模型、卡尔曼预测、神经网络及模糊规则学习等方法。

3SurfaceWater-Mod:对河流、河道、水库、水闸等进行概念性地表水建模。

4Control-Mod:采用FUZZY控制理论,采用优化算法及定义的目标函数对全局进行优化。

5Signal Generator:在复杂地表水系统中,对于无法获取的信息,Signal Generator可生成替代值。

6Optimization:采用IPOPT的优化技术,进行迭代模拟循环,寻找最优解。

通过模块库构建水资源配置及水质管理决策支持系统,在优化求解的过程中根据所定义的目标函数寻找最优解,并可运行实时数据。建立完整的水资源决策支持系统,用于规划预测、评估及决策支持。

国内外已应用情况

该系统库已在德国、奥地利、中东以及蒙古进行了项目应用。如著名的欧洲多瑙河中游(奥地利境内)地区,德国图林根州均应用了以该系统库为基础开发的管理系统。

在中国,通过中德合作项目,利用该系统库为北京水务局开发了水资源配置管理决策支持系统,并对系统库进行了完善。

 


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