河流突发污染事故下游城市应急响应时间预测——以淮河淮南段为例

河流水环境突发污染事故对下游城市供水安全造成严重威胁,随着事故发生风险提升,沿河城市均需制定应急预案,而应急响应时间是预案制定的基础数据.本文以淮南市为例,建立淮河淮南段水动力与水质模型并进行突发污染事故模拟研究.根据不同季节的水文条件确定模型参数,定量模拟了突发水污染事故发生后各水厂取水口污染物浓度变化过程,并对各水厂取水口应急响应时间进行了预测.结果表明:各水厂取水口应对突发水污染事故的响应时间及事故影响时间受上游来流流量的影响较大,丰枯水期差异明显.在枯水期,各水厂对于污染事故的响应时间为2.52—6.83d,污染云团对各水厂取水口的影响时间分别接近或达到3d;在丰水期,各水厂对于污染事故的响应时间为0.55—1.36d,污染云团对各水厂取水口的影响持续时间平均只有0.56d.     

黄河内蒙古段水污染事故应急预警模型研究

黄河内蒙古段由于污染企业众多,面临突发水污染事故的风险.但由于河流地形复杂和可获取资料的有限性,水污染应急预警模型研究尚处于起步阶段.基于EFDC数学模型建立了内蒙古巴彦高勒至头道拐河段水污染应急预警模型,利用三湖河口水文站的实测水位数据验证了模型的可靠性,并分析了该河段的水流特性.不同季节典型时段的突发事故应急时间显示,春季由于春汛影响上游污染负荷到达河段中部的应急时间为10d,到达头道拐断面为30d;在夏季上游污染负荷到达河段中部需要15d,到达头道拐断面需要40d,而秋季应急时间介于春季和夏季之间.特定突发污染负荷条件下3种不同应急处理措施的模拟结果显示,最不利措施下,污染云团形状在5d、15d、25d的纵向影响范围分别为70km,150km,200km,应急处理措施对应的衰减系数对于污染云团的浓度峰值具有决定性作用.研究结果为黄河水污染事故的应急预警提供了科学依据.     

节制闸联合调度控制下明渠输水系统水力控制研究

本文对明渠输水系统下节制闸联合控制中的同步控制法和顺序控制法进行研究,对不同控制方法下长距离明渠输水系统在增流量和减流量工况下的各闸闸前水位、闸后水位、水力过渡时间等水力特性进行了分析比较。研究结果显示,当流量增大时,易采用提前顺序控制方法;当下游渠段流量因意外情况需要立即减少时,易采用同步控制方法。     

甘肃省突发水污染事故时空分布特征及防控对策建议

突发水污染事故因污染物进入水体后随水体流动、扩散和沉降,具有处置难度大及容易引起群众饮用水安全的突出特点,为现阶段全国各地突发污染事件防控重点和处置难点。本文采用统计分析的方法,探讨了甘肃省2011至2018年突发水污染事故时空特征,结果表明:2014年事件数最高(7次),2015年水污染事故下降趋势明显(4次),2011至2014年,突发水污染事故数大体上和GDP、规模以上工业企业单位数呈正相关上升趋势,2014年后随着环境保护不断重视和环境应急管理快速发展,突发水污染事故频发高发趋势有所减缓。春季和夏季为污染事故的高发季节;突发水污染事件空间分布分异较明显,陇东和西南地区事件频数占总数的75%,事故发生地主要集中在庆阳、陇南,两地事故数共占总数的50%。     

水下油气溢漏事故污染物输移预测模型

为评估海底油气管道泄漏、油气井井喷等水下事故的污染风险及其损害影响,及时制定科学应急反应决策,本文基于拉格朗日积分方法建立水下油气溢漏事故污染物输移预测模型.该模型能够模拟污染物在密度和流速分层的真实水下环境中的水流卷吸、湍流分散、溢油溶解、油气共同输移与分离输移等动态行为.进行了水下环境的浮力射流、气泡羽流以及油气分离输移等实验的数值模拟验证,计算结果与实验数据基本吻合.实际水下溢油试验结果表明,溢油在水下环境中的输移扩散过程的模拟结果与现场监测数据基本符合.     

闸门调控下的水动力学模型建立与应用

考虑闸门前后水位对淹没系数的影响,利用泰勒展开和有限差分法,对闸门过流模型进行了改进,建立了闸门调控下的水动力学模型.选取南水北调中线一期工程总干渠的部分渠段对模型进行了模拟计算.水面线及闸门过流的计算结果表明,模型合理可靠,可以实现闸门过流的连续模拟并提高计算精度.初步应用该模型进行了闸前常水位模式下典型渠段的水力响应计算,分析了平衡状态的渠道水面线及闸门运动变化.结果显示,闸前常水位运行模式下,闸门开度变化与过流量变化一致,节制闸的启动时间与上边界的距离和流量增减关系密切,计算水面线符合水力学的一般规律.模型可作为输水明渠调度控制决策的有效研究工具.     

压力供水管路事故停泵时缓闭蝶阀关闭方式的优化

为控制长距离有压输水管路的水锤压力,运用特征线方法,结合某实际工程,对长距离有压输水管道系统的事故停泵过程进行了计算,得到缓闭蝶阀不同关闭时间和关闭方式下各管段内沿程的最大和最小水锤压力以及相对空化体积数.计算结果表明,不同缓闭蝶阀关闭方式下,管内展现出不同的水锤特性,直接体现在管道的相对空化体积及空化区域上.通过对比分析,提出相对最优的缓闭蝶阀关闭时间和关闭方式.     

突发水污染事故不同应对措施处置效果模拟

针对常规水质模型在突发性水污染事故准确模拟中存在的不足,引入污染物在实验室水平内不同处理措施下处理效率的研究成果,并考虑到实际应急中应对措施效果在空间和时间上存在的限制性,提出了有别于常规水质模型中污染物降解系数给定的方法;在河流应急模型中对不同工程措施的应急效果进行了模拟.通过对设定的一起模拟事故进行了定量模拟与讨论,结果表明:在给定的条件下,不同工程措施的应急效果具有明显区别,各措施效果:活性炭吸附>聚合氯化铝絮凝沉淀>引水冲污.同时不同工程措施具有各自的限制因素,因此在当前突发水污染事故的应急实践中,应根据实际情况合理灵活地进行选择或组合应用不同的工程应对措施.     

输水系统闸前常水位控制下的区间调度研究

针对输水系统的运行调度问题,提出了基于分水口分水流量调控的区间调度的原则.利用有限差分法建立了能够模拟多种过水建筑物的一维非恒定流数学模型,以南水北调中线工程为研究对象,在给定的闸前常水位控制运行方式和闸前允许水位变幅下,设计了两种区间调度模式并进行了模拟计算,获得了反映渠道水力响应的闸门起调时间和始末开度、渠道重新平衡稳定时间以及渠段间的最大水位变幅.计算结果表明,在合理的允许水位变幅下,区间调度能够缩短输水系统的水力过渡过程,控制节制闸参与调节的数目.该调度方式在优化大型输水系统输水过程、提高渠道运行控制效率方面具有良好的作用,为调水工程的运行调度提供了一个有益参考.     

基于Multi-Agent的流域突发水污染扩散模拟

针对流域突发水污染事件的复杂性和不确定性,及其应急平台对未来污染状况获取的快速性,基于复杂性理论中的Agent建模思想建立水污染扩散模型。根据流域的二维空间数据,将其划分为多个三角形面元,用面元代表水质Agent,形成包含多个水质Agent的三角形格网系统,然后对污染物在水质Agent之间的扩散现象进行描述,提取水质Agent中的污染物"属性",并利用其对外界的"感知"能力和表现出的行为特征刻画水质Agent,构建出基于水质Agent的流域突发水污染物扩散模型。将此模型应用于松花江流域的突发水污染事件中,结果表明所建模型结构合理,能有效模拟出流域突发水污染事件。     

饮用水源地保护区内路面初期雨水的水处理工艺

为缓解饮用水源地保护区内公路运营引发的水污染问题,应对初期雨水及事故废水进行收集并处理.以某公路建设工程为依托,探讨了初期雨水和事故废水的水处理工艺.采用沉淀池与人工潜流湿地组合式处理初期雨水,自动智能连通事故应急池处理事故废水.计算确定水处理工艺各单元的容积.出水水质分析表明,该工艺可以满足杂用要求.     

基于模式识别的供水管网污染源追踪分析方法

针对供水管网单点源污染问题,建立了一种污染源定位分析方法,通过识别监测数据与模拟数据两系列之间的变化模式,求得污染物投加点、投加时间、投加浓度三者的信息．同时,针对可能存在的误差问题,提出了确定误差限的方法,进而保证最终求解结果包含真实污染源点．以某地区供水管网系统进行实例验证,结果表明,对于管网单点源连续注入式的污染事件,本方法可以较为快速而准确地定位出污染情况．对于实际供水管网污染的污染追踪,该方法具有一定的理论指导意义和应用价值．     

淮南市水厂取水口水质指标预警研究

根据淮河淮南段河道水动力条件和污染物排放情况, 基于水环境模型模拟了淮南市取水口在不同季节水质指标的变化情况, 分析了出现污染事故时各水厂取水口的应急反应时间。结果表明, 在满足地表水三类水质标准条件下, 在枯水期和丰水期上游入口监测断面的水质指标要求分别为COD 27.5和21.0 mg/L, NH₃-N 0.65和0.97 mg/L, Ecoli 10490和10050个, TN 1.05和1.01 mg/L, TP 0.21和0.20 mg/L。上游入口污染负荷突然增加时污染物到达各取水口的应急反应时间不同, 其中最接近监测断面的李咀孜水厂在枯水期和丰水期分别为1.275和0.216天。研究成果可为淮南市水污染事故预警和应急反应提供决策支持。     

基于多源数据融合的突发水污染事故可靠预警方法

在突发水污染事故自动监测领域中,传感器节点监测数据的异常是影响自动监测系统预警可靠性的重要原因.考虑到多传感器信息之间的互补性和相关性,该文提出了一种基于多源数据融合的突发水污染事故可靠预警方法.基于改进的D-S证据理论,利用综合权重对节点证据进行加权修正,并用D-S融合规则对多源数据进行两两融合,最终根据融合结果对突发水污染事故进行预警决策.案例分析及实验结果表明:与传统方法相比,该方法能得到可靠度更高、聚焦性更好的预警结论.     

引江济太措施对望虞河西部污染物滞留和转移风险分析

引水调控措施是改善太湖流域区域性水环境的应急措施,多年试验研究成果证明了引水措施的有效性。由于调水工程的复杂性以及受到诸多不确定性因素的影响,引水调控措施在改善区域水环境的同时,也会对引水沿线周边区域水环境带来一定的影响,尤其是望虞河西部区域,河网水流受阻,存在武锡澄虞河网区污水滞留或向其他地方转移的风险。针对4个引排水方案,分析了引水对河网水动力条件的变化,比较了引水对望虞河西部河网地区水质影响,分析了河网河道污水滞流时间、强度及迁移长度,评价了污水滞留风险,提出了相应的应急对策。     

基于规则引擎的突发性大气污染事故应急处理系统研究

根据泄漏扩散、火灾和爆炸等不同突发性大气污染事故类型的应急处理处置特点, 基于规则引擎技术,研发了应急处理处置系统。首先在规则引擎中引入空间算子, 增强规则引擎对空间数据的表达与分析能力。然后提出了突发性大气事故应急处理中泄漏扩散模型选择、风险区分类分级以及疏散与救援路径优化等3类规则, 并构建了泄漏扩散模型选择规则。最后基于Drools规则引擎技术和WebGIS空间分析技术实现了整个系统, 通过实例表明采用规则引擎技术提高了应急处理处置系统的高效性、灵活性和实用性。     

引黄入冀补淀工程局部输水线路分析比选

引黄入冀补淀工程根据引调水工程的特点和本工程的功能需求,对引黄闸后局部输水线路从地形地质件、工程布置、占地、投资、施工难度、社会环境影响等方面进行了多方案的分析比选,综合考虑选定南湖干渠单线输水方案,为整体工程线路的选定打下基础.     

基于综合集成平台的水质动态分区管理

针对当前水源污染、实时动态监测可视化工作较为薄弱,以及突发水质污染处理不及时等问题,运用二维图形理论、组件化技术和平行系统理论,对流域内水质进行动态分区监测管理.以泉州市为研究区域,建立了基于综合集成平台地水质可视化管理系统,有效处理水污染的突发事件.结果表明:该方法可以直观、高效地对整个地区的水质进行监督管理,为突发水源污染的应急处理提供全方位的信息支持.     

南水北调东线工程水环境污染事故预防与应急对策研究

南水北调工程水质安全事关国计民生,而突发性水环境污染事故对水质安全构成了重大威胁,有必要对工程突发性水环境污染事故预防与应急处理措施进行全面研究．本文从分析南水北调东线工程水环境污染事故产生隐患着手,提出了一系列预防与应急处理措施,构建了南水北调东线工程水环境污染事故预防与应急处理机制的总体框架．随着研究的进一步深入,相关措施逐步得到完善,对保障我国南水北调工程水质安全将具有重要意义．     

易燃易爆压力管道泄漏或燃烧事故应急处置要点

压力管道包括工业管道、公用管道和长输管道。主要输送介质为原油、成品油、液化天然气(LNG)和煤层气等化工流体。国际上将压力管道运输与公路、铁路、航空和水运并列为五大运输方式之一。随着压力管道的不断延伸,各种原因引发的泄漏或泄漏燃爆伤人事故时有发生。本文分析易燃易爆压力管道泄漏事故原因,归纳其特点,提炼公安消防部队应急处置泄漏或泄漏引发燃烧的要点。