易樹(shù)平,方 鋮,劉君全,龔曼妮,周蘭蘭,鄧 易

1.南方科技大學(xué),廣東 深圳 518055

2.國(guó)家環(huán)境保護(hù)流域地表水-地下水污染綜合防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 深圳 518055

3.浙江省臺(tái)州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,浙江 臺(tái)州 318000

4.深圳市南科環(huán)?？萍加邢薰?廣東 深圳 518055

5.重慶郵電大學(xué),重慶 400065

地下水是保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要資源,也是維系生態(tài)環(huán)境安全的關(guān)鍵要素[1-3]。相對(duì)于地表水,地下水污染的發(fā)生過(guò)程隱蔽、不易發(fā)現(xiàn),且治理難度大、成本高,這就對(duì)科學(xué)開(kāi)展地下水監(jiān)管和污染防治提出了更高的要求。隨著2021年《地下水管理?xiàng)l例》的實(shí)施,地下水監(jiān)管和污染防治開(kāi)始進(jìn)入新一輪的發(fā)展階段。

我國(guó)于2015年啟動(dòng)了國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程建設(shè),共建設(shè)完成20 469個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn),初步建立了全國(guó)性的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)。相關(guān)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)顯示：2020年開(kāi)展監(jiān)測(cè)的20 413個(gè)地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)中,Ⅴ類(lèi)水質(zhì)點(diǎn)位占30.65%[4];2021年開(kāi)展監(jiān)測(cè)的1 900個(gè)國(guó)家地下水環(huán)境質(zhì)量考核點(diǎn)位中,Ⅴ類(lèi)水質(zhì)點(diǎn)位占20.6%[5]。這表明我國(guó)地下水污染加劇的趨勢(shì)得到初步遏制。依據(jù)《地下水污染防治實(shí)施方案》,我國(guó)地下水污染防治工作將以扭住“雙源”(集中式地下水型飲用水源和地下水污染源)為重點(diǎn),以加快監(jiān)管基礎(chǔ)能力建設(shè)、建立健全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、加強(qiáng)污染源源頭防治和風(fēng)險(xiǎn)管控為指導(dǎo)思想,持續(xù)開(kāi)展地下水環(huán)境狀況調(diào)查評(píng)估,加強(qiáng)地下水環(huán)境監(jiān)管,完善地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,加強(qiáng)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)防控體系建設(shè),完善地下水污染防治目標(biāo)責(zé)任制,建立責(zé)任追究體系,保障地下水型飲用水源環(huán)境安全,嚴(yán)控地下水污染源,切實(shí)提升地下水污染防治水平。

國(guó)際地下水污染防治經(jīng)驗(yàn)表明,我國(guó)地下水污染防治需“以防為主、以治為輔”?！笆奈濉睍r(shí)期,生態(tài)環(huán)境部將按照“監(jiān)測(cè)先行、監(jiān)測(cè)靈敏、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確”的總體思路,構(gòu)建面向生態(tài)環(huán)境治理體系與治理能力現(xiàn)代化的智慧監(jiān)測(cè)體系,以實(shí)現(xiàn)決策智慧化、執(zhí)法精準(zhǔn)化、信息公開(kāi)化、服務(wù)便民化[6]。然而,國(guó)內(nèi)在“雙源”地下水環(huán)境管理、污染防治、預(yù)測(cè)預(yù)警和應(yīng)急處理等方面仍缺乏科學(xué)可靠的技術(shù)手段,這也成為我國(guó)地下水環(huán)境污染防治當(dāng)前面臨的巨大挑戰(zhàn)。

基于此,本文針對(duì)“雙源”地下水環(huán)境監(jiān)管需求,開(kāi)展了地下水環(huán)境智慧監(jiān)管技術(shù)集成與平臺(tái)應(yīng)用研究,通過(guò)耦合集成在線監(jiān)測(cè)、數(shù)值模擬、多維數(shù)據(jù)分析、可視化及平臺(tái)開(kāi)發(fā)等技術(shù),主要實(shí)現(xiàn)如下管理功能：①地下水環(huán)境動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)分析與分級(jí)預(yù)警;②地下水環(huán)境大數(shù)據(jù)自動(dòng)化和人工智能計(jì)算與模擬,包括污染路徑溯源和污染羽遷移預(yù)測(cè)預(yù)警;③地下水環(huán)境移動(dòng)式、可視化監(jiān)管和決策。通過(guò)將上述功能在手機(jī)、平板電腦、臺(tái)式計(jì)算機(jī)等全平臺(tái)落地應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水環(huán)境的固定和移動(dòng)式監(jiān)管,提升地下水環(huán)境監(jiān)管的科技水平,推進(jìn)“雙源”地下水污染防治。

1 智慧監(jiān)管平臺(tái)技術(shù)及架構(gòu)設(shè)計(jì)

我國(guó)現(xiàn)有地下水信息應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的功能主要集中在數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)分析、成果發(fā)布方面。結(jié)合地下水最新監(jiān)管要求,還需要深入研究利用環(huán)境信息進(jìn)行智能化處理和智能模型分析,以進(jìn)一步提高對(duì)環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和決策管理強(qiáng)度。

本研究耦合集成物聯(lián)網(wǎng)、地下水?dāng)?shù)值模擬、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、三維可視化等技術(shù),構(gòu)建集在線監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)警、溯源計(jì)算、三維可視化于一體的地下水環(huán)境智慧監(jiān)管平臺(tái)?；诘叵滤到y(tǒng)水文地質(zhì)條件和污染源分布情況,構(gòu)建污染源數(shù)據(jù)庫(kù),篩選重點(diǎn)污染源,建立地下水在線監(jiān)測(cè)站。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)將監(jiān)測(cè)站(感知系統(tǒng))監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,在服務(wù)提供域通過(guò)數(shù)據(jù)整合與清洗,利用地下水?dāng)?shù)值模擬和科學(xué)計(jì)算可視化等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與預(yù)警、污染預(yù)測(cè)與應(yīng)急支撐、路徑溯源計(jì)算和三維可視化,從而為地下水生態(tài)環(huán)境管理、預(yù)警和決策提供支撐,全面提升地下水污染突發(fā)狀況下的事件應(yīng)急、事件聯(lián)動(dòng)、事件處理的決策、管理和執(zhí)行能力,深入推動(dòng)地下水污染防治工作。平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示[7-10]。

圖1 平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

2 智慧監(jiān)管平臺(tái)算法耦合與技術(shù)集成

智慧監(jiān)管平臺(tái)包含地下水環(huán)境感知、數(shù)據(jù)集成與計(jì)算、可視化管理3個(gè)方面,以及相互之間的數(shù)據(jù)傳輸與耦合等技術(shù)。其中,地下水環(huán)境感知、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析與管理等目前已經(jīng)有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)[11-12],本文不再贅述。下面重點(diǎn)對(duì)平臺(tái)耦合的地下水?dāng)?shù)值模型及其預(yù)測(cè)應(yīng)急、路徑溯源算法,以及地表-地下三維管理技術(shù)進(jìn)行介紹。

2.1 地下水?dāng)?shù)值模型開(kāi)發(fā)與耦合

2.1.1 污染預(yù)測(cè)與應(yīng)急數(shù)值模型

基于園區(qū)水文地質(zhì)條件和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況,結(jié)合工業(yè)園區(qū)范圍,確定地下水?dāng)?shù)值模型的邊界條件。對(duì)地層結(jié)構(gòu)及含水層屬性、邊界條件、源匯項(xiàng)、地下水水流特征等信息進(jìn)行概化,采用國(guó)際認(rèn)可的地下水模擬專(zhuān)業(yè)軟件MODFLOW與MT3D-USGS,構(gòu)建地下水水流模型和地下水溶質(zhì)遷移模型[13-15]。將模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)比分析,進(jìn)行參數(shù)調(diào)整和模型校正,并對(duì)模型進(jìn)行靈敏度分析和驗(yàn)證,以進(jìn)一步提高模型的置信度。

平臺(tái)以MODFLOW與MT3D-USGS為核心,構(gòu)建地下水污染預(yù)測(cè)模型計(jì)算服務(wù)引擎,實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與污染預(yù)測(cè)計(jì)算的無(wú)縫連接,并以二維和三維可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)地下水?dāng)?shù)值模型的前后文件處理與結(jié)果呈現(xiàn)。用戶(hù)可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器操作部署于服務(wù)器的地下水?dāng)?shù)值模型,并采用電子地圖應(yīng)用程序接口與三維渲染引擎實(shí)現(xiàn)在瀏覽器前端對(duì)數(shù)值模型的二維、三維可視化呈現(xiàn)。

2.1.2 污染路徑溯源數(shù)值模型

地下水污染溯源研究已有近30年的歷史,目前主要的數(shù)學(xué)方法可分為模擬-優(yōu)化方法、解析方法、直接法和隨機(jī)理論方法。其中,國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍采用模擬-優(yōu)化方法開(kāi)展地下水污染溯源和監(jiān)測(cè)井監(jiān)測(cè)范圍確定。模擬-優(yōu)化方法中的優(yōu)化算法包括遺傳算法、模擬退火算法、禁忌搜索算法、粒子群算法等,但這些優(yōu)化算法普遍存在精度不穩(wěn)定、計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、計(jì)算量巨大等問(wèn)題[16-17]。

平臺(tái)將模擬植物生長(zhǎng)算法與地下水溶質(zhì)運(yùn)移數(shù)值模型相耦合：首先,基于地下水水流及溶質(zhì)模擬模型所形成的目標(biāo)滲流區(qū)二維或三維空間離散網(wǎng)格,構(gòu)建模擬植物生長(zhǎng)算法的生長(zhǎng)環(huán)境,形成優(yōu)化問(wèn)題的解空間,并將地下水溶質(zhì)運(yùn)移模型作為植物生長(zhǎng)的向光性評(píng)價(jià)規(guī)則,將每個(gè)新生長(zhǎng)點(diǎn)單元格假設(shè)為污染源進(jìn)行溶質(zhì)運(yùn)移模擬,檢測(cè)污染羽是否流經(jīng)單元格,以確定新的植物生長(zhǎng)點(diǎn)。然后,將監(jiān)測(cè)井所在位置的單元格確定為植物生長(zhǎng)細(xì)胞,提取生長(zhǎng)細(xì)胞的鄰域,基于向光性評(píng)價(jià)規(guī)則計(jì)算每個(gè)新生長(zhǎng)點(diǎn)的形態(tài)素濃度,確定新的植物生長(zhǎng)點(diǎn)。最后,基于植物不斷向光生長(zhǎng)的特性,反復(fù)進(jìn)行模擬植物生長(zhǎng)算法優(yōu)化計(jì)算,直至某輪計(jì)算提取到的領(lǐng)域單元格中的所有單元格的污染羽全部都不流經(jīng)監(jiān)測(cè)井單元格,說(shuō)明已經(jīng)無(wú)法識(shí)別到新的監(jiān)測(cè)范圍,植物已經(jīng)無(wú)法產(chǎn)生新的生長(zhǎng)點(diǎn),新枝生長(zhǎng)結(jié)束。此時(shí)即可停止循環(huán)計(jì)算,確定該地下水監(jiān)測(cè)井的可監(jiān)測(cè)范圍,并配合潛在污染源數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)空間檢索鎖定潛在的污染源分布區(qū)域,實(shí)現(xiàn)污染溯源計(jì)算。

平臺(tái)應(yīng)用Java后端,采用Spring Cloud框架,結(jié)合Vue前端框架,利用前后端分離技術(shù),設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)污染溯源計(jì)算系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用完好封裝、松散耦合、規(guī)范化協(xié)議等方式,整合企業(yè)污染源信息數(shù)據(jù)庫(kù)和地下水在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù),依據(jù)國(guó)家地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則,形成知識(shí)庫(kù)與推理機(jī),實(shí)現(xiàn)污染溯源功能的在線計(jì)算網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

2.2 地表-地下三維模型開(kāi)發(fā)

2.2.1 地表空間三維建模

應(yīng)用無(wú)人機(jī)傾斜攝影技術(shù),通過(guò)多旋翼無(wú)人機(jī)上的五目攝像機(jī),同時(shí)從垂直、前方、后方、左側(cè)、右側(cè)5個(gè)不同的角度采集影像,獲取“雙源”管理區(qū)域地表空間的多角度影像數(shù)據(jù),并采用專(zhuān)業(yè)傾斜攝影三維建模軟件,通過(guò)幾何處理、多視匹配、三角網(wǎng)構(gòu)建、自動(dòng)賦予紋理等步驟,構(gòu)建地表空間的三維實(shí)景模型。

2.2.2 地下空間三維建模

平臺(tái)將水文地質(zhì)空間數(shù)據(jù)、在線監(jiān)測(cè)得到的表格式時(shí)間序列數(shù)據(jù),以及污染預(yù)測(cè)與溯源計(jì)算得到的矩陣與數(shù)組數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)科學(xué)計(jì)算與處理,形成含水系統(tǒng)特征分布、污染分布、時(shí)空變化、污染預(yù)測(cè)、污染溯源等圖形圖像應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化。在污染預(yù)測(cè)與溯源計(jì)算中,基于概念模型中的空間離散數(shù)據(jù),可以獲得各個(gè)地層的二維矩陣數(shù)據(jù)。將一系列二維矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算與處理,便可以生成地下空間的三維模型。

3 地下水環(huán)境智慧監(jiān)管平臺(tái)功能模塊

3.1 地下水環(huán)境態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)

通過(guò)構(gòu)建地下水污染源信息、特征污染物信息、在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)庫(kù),利用在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)梳理重點(diǎn)污染源及周邊的地下水污染狀況,加強(qiáng)地下水環(huán)境監(jiān)管,完善地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系。擬實(shí)現(xiàn)的功能主要包括：

1)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化。實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析,構(gòu)建站點(diǎn)數(shù)據(jù)歷史趨勢(shì)圖、地下水整體水質(zhì)改善情況分析圖等多樣化可視圖表,將數(shù)據(jù)的價(jià)值展現(xiàn)到最大,充分落實(shí)環(huán)保“一張圖”的管理理念。

2)地下水環(huán)境質(zhì)量及動(dòng)態(tài)變化可視化。將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行克里金插值計(jì)算,通過(guò)不同顏色反映水質(zhì)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)所有監(jiān)測(cè)指標(biāo)空間分布及動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)的可視化呈現(xiàn)(圖2)。

圖2 水質(zhì)空間分布

3)自動(dòng)分級(jí)預(yù)警。設(shè)置分級(jí)預(yù)警條件,當(dāng)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)到的有效數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警條件后,系統(tǒng)自動(dòng)分級(jí)預(yù)警,并形成預(yù)警記錄。通過(guò)預(yù)警記錄,可以快速定位到預(yù)警站點(diǎn)及預(yù)警指標(biāo)(圖3)。

圖3 通過(guò)預(yù)警記錄定位到站點(diǎn)

3.2 地下水污染預(yù)測(cè)系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)地下水污染預(yù)測(cè)數(shù)值模型進(jìn)行構(gòu)建與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開(kāi)發(fā),研發(fā)基于網(wǎng)頁(yè)端的污染預(yù)測(cè)系統(tǒng),建設(shè)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)防控體系。擬實(shí)現(xiàn)的功能主要包括：

1)智能預(yù)測(cè)。收到站點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)自動(dòng)預(yù)警后,系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算污染預(yù)測(cè)結(jié)果。

2)自定義預(yù)測(cè)。用戶(hù)通過(guò)自定義功能設(shè)置污染源坐標(biāo)、污染指標(biāo)濃度、預(yù)測(cè)時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)后,系統(tǒng)開(kāi)始計(jì)算預(yù)測(cè)結(jié)果。

3)污染羽變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)。在網(wǎng)頁(yè)地圖上通過(guò)將污染羽圖形化的方式,展示污染預(yù)測(cè)結(jié)果(圖4)。

圖4 污染羽遷移預(yù)測(cè)及敏感受體污染趨勢(shì)預(yù)警

4)敏感受體污染趨勢(shì)預(yù)警。在污染或事故條件下,點(diǎn)擊附近敏感受體坐標(biāo),查詢(xún)、分析該敏感受體的污染指標(biāo)變化趨勢(shì)(圖4)。

3.3 地下水污染溯源系統(tǒng)

通過(guò)對(duì)地下水污染溯源數(shù)值模型進(jìn)行構(gòu)建與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開(kāi)發(fā),研發(fā)基于網(wǎng)頁(yè)端的污染溯源系統(tǒng),建立地下水污染責(zé)任追究體系。擬實(shí)現(xiàn)的功能主要包括：

1)智能溯源。收到地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超標(biāo)自動(dòng)預(yù)警后,系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算污染路徑溯源結(jié)果。

2)自定義溯源。自定義任意關(guān)注點(diǎn)位,輸入污染指標(biāo)濃度、溯源時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)后,系統(tǒng)計(jì)算并展示路徑溯源結(jié)果。

3)污染責(zé)任主體分析。結(jié)合溯源路徑計(jì)算結(jié)果、企業(yè)分布特征及污染指標(biāo),以及可能產(chǎn)生污染的時(shí)間,分析、匹配污染責(zé)任主體(圖5)。

3.4 多維數(shù)據(jù)智能管理應(yīng)用模塊

通過(guò)地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比、圖表及報(bào)告自動(dòng)生成,實(shí)現(xiàn)多維數(shù)據(jù)智能分析與管理應(yīng)用,綜合分析水文地質(zhì)條件和地下水污染特征,為污染防治對(duì)策的制定提供數(shù)據(jù)支撐。擬得到的主要成果包括：

1)自動(dòng)生成統(tǒng)計(jì)圖、統(tǒng)計(jì)表、柱狀圖、折線圖、站點(diǎn)指標(biāo)對(duì)比圖。通過(guò)自定義選擇數(shù)據(jù)維度,獲取同一指標(biāo)的時(shí)間、空間多維度分析結(jié)果,以及不同指標(biāo)的同一維度分析結(jié)果,實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水環(huán)境的便捷和高效管理。

2)自動(dòng)生成水環(huán)境變化智能分析報(bào)告。結(jié)合周、月度、季度管理需求,自動(dòng)生成并導(dǎo)出地下水各指標(biāo)變化趨勢(shì)分析報(bào)告,協(xié)助管理人員對(duì)地下水環(huán)境狀況進(jìn)行研判,為污染預(yù)測(cè)預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐。

3)自動(dòng)生成溯源、預(yù)測(cè)智能分析報(bào)告。自動(dòng)生成地下水平臺(tái)運(yùn)行期間的溯源與預(yù)測(cè)事件分析報(bào)告(圖6),幫助管理人員洞悉地下水污染超標(biāo)與預(yù)警規(guī)律,提高管理者對(duì)突發(fā)性地下水污染事件的處理效率,更好地輔助應(yīng)急與管理決策。

圖6 溯源統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告

3.5 地表-地下空間三維可視化系統(tǒng)

通過(guò)開(kāi)發(fā)地表-地下三維可視化模型,構(gòu)建地表-地下空間三維可視化系統(tǒng),直觀展示區(qū)域地層地貌,為管理部門(mén)提供更好的地層視覺(jué)輔助與工程實(shí)施依據(jù)。擬實(shí)現(xiàn)的主要功能包括：

1)基于網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的地表空間三維建模結(jié)果查看(圖7),并支持對(duì)模型文件進(jìn)行縮放、平移及360度旋轉(zhuǎn)瀏覽。

圖7 地下空間可視化

2)基于網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的地表與地下三維模型平移、縮放、旋轉(zhuǎn)與切分。

3)污染預(yù)測(cè)與溯源結(jié)果在地下三維模型中的動(dòng)畫(huà)展示與點(diǎn)擊查詢(xún)。

4 地下水環(huán)境智慧監(jiān)管平臺(tái)應(yīng)用——以某工業(yè)園區(qū)為例

選取某工業(yè)園區(qū),對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)。通過(guò)園區(qū)地下水環(huán)境基礎(chǔ)調(diào)查與分析、在線監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè),以及搭建地下水環(huán)境智慧監(jiān)管平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了對(duì)該工業(yè)園區(qū)地下水環(huán)境的在線監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、監(jiān)控預(yù)警、預(yù)測(cè)溯源和三維可視化管理。運(yùn)行期間,平臺(tái)在監(jiān)控到其中一個(gè)在線監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的氨氮和總磷含量出現(xiàn)顯著變化后,啟動(dòng)了預(yù)警提示,并進(jìn)行了污染預(yù)測(cè)和溯源計(jì)算。根據(jù)系統(tǒng)顯示的溯源路徑,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)排查結(jié)果,精準(zhǔn)定位到上游的一個(gè)違規(guī)養(yǎng)殖場(chǎng),其產(chǎn)生的污染物已嚴(yán)重影響周邊地下水水質(zhì)。將結(jié)果上報(bào)環(huán)境管理部門(mén)后,環(huán)境執(zhí)法人員立即依法處理,防止了污染的進(jìn)一步擴(kuò)散。綜上,該平臺(tái)為園區(qū)地下水環(huán)境監(jiān)管提供了科學(xué)、有效的技術(shù)支撐。

5 結(jié)論

通過(guò)耦合物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、三維可視化等技術(shù),本研究構(gòu)建了集地下水污染在線監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)與預(yù)警、污染路徑溯源計(jì)算、污染事故預(yù)測(cè)及應(yīng)急支撐等功能于一體的地下水智慧監(jiān)管平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下水環(huán)境變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí),平臺(tái)一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)指標(biāo)超標(biāo),可以快速對(duì)超標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行定位,并可自動(dòng)或人工啟動(dòng)污染物遷移預(yù)測(cè)和污染路徑溯源計(jì)算,通過(guò)地表-地下三維可視化模型展示污染遷移路徑及范圍,為地下水污染責(zé)任主體追查及應(yīng)急預(yù)警提供高效的技術(shù)支撐。該平臺(tái)兼容手機(jī)、平板電腦、臺(tái)式計(jì)算機(jī)等固定和移動(dòng)設(shè)備,有助于管理部門(mén)快速掌握地下水環(huán)境污染狀況、預(yù)測(cè)溯源結(jié)果、智能分析結(jié)果,為我國(guó)地下水污染監(jiān)管提供實(shí)時(shí)、高效的科技支撐。