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(yù)測(cè)研究.pdf

1、南水北調(diào)東線工程是緩解中國(guó)東部地區(qū)水資源供需矛盾、支撐該地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)跨流域、長(zhǎng)距離的特大型、綜合性調(diào)水工程。南水北調(diào)工程建設(shè)以來，工程輸水安全和水質(zhì)保障一直是熱點(diǎn)問題。山東段作為東線工程的重要組成部分，諸多學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了輸水安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與水動(dòng)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(dāng)?shù)囟鄺l交通干道立體交叉，且部分河、湖承擔(dān)航運(yùn)任務(wù)，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(shí)采取有效的應(yīng)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(yù)測(cè)研究十分必要。
　　文獻(xiàn)檢索表明，針對(duì)突發(fā)水污染事件，國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要對(duì)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(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)模型運(yùn)行需要大量時(shí)間，而突發(fā)水污染事故往往事發(fā)突然，具有隨機(jī)性與應(yīng)急性。一旦突發(fā)水污染事故發(fā)生，急需決策，不足以運(yùn)行模擬模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此

3、快速預(yù)測(cè)仍然是國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)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(zhǔn)確預(yù)測(cè)污染物的變化過程。
　　針對(duì)以上情況，本文在南水北調(diào)山東段突發(fā)水污染事故風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的基礎(chǔ)上，結(jié)合典型水污染事故仿真模擬結(jié)果與現(xiàn)有的污染物輸移轉(zhuǎn)化經(jīng)驗(yàn)公式，建立了南水北調(diào)山東段突發(fā)水污染事故快速預(yù)測(cè)模型，并利用仿真模擬結(jié)果率定了模型中的參數(shù)。
　　最后，利用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬的結(jié)果對(duì)快速預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了檢驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，快速預(yù)測(cè)模型預(yù)

4、測(cè)的影響時(shí)間和影響范圍的相對(duì)誤差分別為0.52％～4.83％和0.23％～7.15％，均不超過10％，滿足應(yīng)急決策的精度要求，對(duì)于突發(fā)水污染事故的應(yīng)急決策具有一定的指導(dǎo)作用。
　　主要研究成果如下:
　　(1)在前人仿真模擬的基礎(chǔ)上，對(duì)仿真模擬結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，綜合考慮影響因素，進(jìn)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(jié)合現(xiàn)有的污染物輸移轉(zhuǎn)化規(guī)律及水利規(guī)程，進(jìn)行南水北調(diào)山東段

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