南水北調(diào)東線山東段干渠突發(fā)水質(zhì)污染事故快速預測研究.pdf

1、南水北調(diào)東線工程是緩解中國東部地區(qū)水資源供需矛盾、支撐該地區(qū)國民經(jīng)濟與社會可持續(xù)發(fā)展的一項跨流域、長距離的特大型、綜合性調(diào)水工程。南水北調(diào)工程建設以來，工程輸水安全和水質(zhì)保障一直是熱點問題。山東段作為東線工程的重要組成部分，諸多學者已經(jīng)進行了輸水安全風險評估與水動力水質(zhì)仿真模擬，中線工程的研究主要集中在源頭和北京段。
　　南水北調(diào)東線山東段輸水干線多為開敞式，與當?shù)囟鄺l交通干道立體交叉，且部分河、湖承擔航運任務，輸水安全受到多種潛

2、在突發(fā)水質(zhì)污染事故的威脅。因此，為能夠在突發(fā)事故發(fā)生后及時采取有效的應急控制和處置措施，開展南水北調(diào)工程突發(fā)水污染事件快速預測研究十分必要。
　　文獻檢索表明，針對突發(fā)水污染事件，國內(nèi)外學者主要對污染物輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律、水質(zhì)模擬等借助模型軟件建立了一些模擬模型。這些模型的建立需要大量的基礎數(shù)據(jù)，同時模型運行需要大量時間，而突發(fā)水污染事故往往事發(fā)突然，具有隨機性與應急性。一旦突發(fā)水污染事故發(fā)生，急需決策，不足以運行模擬模型進行預測，因此

3、快速預測仍然是國內(nèi)外學者對突發(fā)水污染事件研究的重要難題，目前還沒有一種模型能夠快速準確預測污染物的變化過程。
　　針對以上情況，本文在南水北調(diào)山東段突發(fā)水污染事故風險識別的基礎上，結合典型水污染事故仿真模擬結果與現(xiàn)有的污染物輸移轉(zhuǎn)化經(jīng)驗公式，建立了南水北調(diào)山東段突發(fā)水污染事故快速預測模型，并利用仿真模擬結果率定了模型中的參數(shù)。
　　最后，利用計算機數(shù)值模擬的結果對快速預測模型的預測結果進行了檢驗。試驗結果表明，快速預測模型預

4、測的影響時間和影響范圍的相對誤差分別為0.52％～4.83％和0.23％～7.15％，均不超過10％，滿足應急決策的精度要求，對于突發(fā)水污染事故的應急決策具有一定的指導作用。
　　主要研究成果如下:
　　(1)在前人仿真模擬的基礎上，對仿真模擬結果數(shù)據(jù)進行加工，綜合考慮影響因素，進行污染物輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究，分析沿程污染物濃度變化規(guī)律及其主要影響因素。
　　(2)結合現(xiàn)有的污染物輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律及水利規(guī)程，進行南水北調(diào)山東段

5、突發(fā)水污染事故快速預測模型研究，建立南水北調(diào)山東段快速預測模型，并對模型參數(shù)進行率定，檢驗所選方法的適用性。
　　(3)為了進一步驗證快速預測模型的可靠性，利用數(shù)值模擬技術分析污染物濃度的變化規(guī)律，與快速預測模型中的污染物輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律進行對比，并選取隨機突發(fā)水污染事故，利用兩種方法進行計算，并對精度進行比較，進行誤差分析。
　　(4)為了滿足突發(fā)水污染事故的應急處置時效性要求，提高預測效率，基于快速預測模型開發(fā)了突發(fā)水污染事