基于最優(yōu)搜索理論的流域事故性污染源搜索方法研究.pdf

1、四川沱江和廣東北江等一系列重大水污染事件警示我們，科學(xué)應(yīng)對(duì)突發(fā)性水環(huán)境事件，已刻不容緩。在流域污染事故發(fā)生后，當(dāng)務(wù)之急是迅速、準(zhǔn)確地找出污染源，及時(shí)查處偷排、超標(biāo)排放事故。污染源排放污染物是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過(guò)程，要掌握污染源排污狀況的主要途徑就是對(duì)各排污口和流域水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。但是受技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件等因素的限制，目前我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)手段基本還停留在常規(guī)階段，以人工監(jiān)測(cè)為主，不能實(shí)現(xiàn)大面積、全天候的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，因此僅依靠現(xiàn)有的流域環(huán)境監(jiān)測(cè)手段

2、很難快速、準(zhǔn)確地確定污染源，以致延誤處理時(shí)機(jī)，使流域污染進(jìn)一步加劇。 最優(yōu)搜索理論是二戰(zhàn)期間發(fā)展起來(lái)的一門學(xué)科，其核心問(wèn)題是在總搜索資源有限和目標(biāo)分布不確定的情況下優(yōu)化搜索資源的分配，使成功搜索到目標(biāo)的可能性最大或付出的搜索代價(jià)最小。因此利用最優(yōu)搜索理論對(duì)搜索資源進(jìn)行優(yōu)化，可以極大的提高搜索質(zhì)量。 論文在系統(tǒng)地分析我國(guó)環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從目標(biāo)和搜索資源兩個(gè)方面分析了影響流域事故性污染源最優(yōu)搜索的因素，提出

3、了流域事故性污染源最優(yōu)搜索法及其模型體系。 首先根據(jù)流域內(nèi)污染源的位置特點(diǎn)、各污染源排污口的規(guī)范情況，流域受污染的特征，將搜索區(qū)域進(jìn)行了分類，提出相應(yīng)的初始分布函數(shù)。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有主觀概率確定方法的綜合分析，結(jié)合流域事故性污染源搜索工作的特點(diǎn)，采用NGT (nominal group technique)法進(jìn)行主觀概率的確定。針對(duì)NGT法對(duì)信息資源的需求，通過(guò)分析影響點(diǎn)污染源廢水達(dá)標(biāo)排放的各方面因素，結(jié)合流域點(diǎn)污染源的具體資料及現(xiàn)

4、有的污染源調(diào)查表填報(bào)過(guò)程中所出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，確定了全面且符合實(shí)際情況的管理系統(tǒng)指標(biāo)，并用軟件開發(fā)出了流域事故污染源搜索管理系統(tǒng)。 然后根據(jù)流域事故污染源目標(biāo)分布類型，建立了事故污染源連續(xù)和間斷排放污染物兩種條件下，對(duì)應(yīng)的靜態(tài)探測(cè)函數(shù)和動(dòng)態(tài)探測(cè)函數(shù)。針對(duì)在指定時(shí)間內(nèi)沒有找到目標(biāo)的情況進(jìn)行了行蹤搜索分析，通過(guò)行蹤搜索可以在一定搜索時(shí)間中沒有找到目標(biāo)的情況下，判斷出事故性污染源最有可能存在于哪個(gè)子區(qū)域內(nèi)。 其次，選擇長(zhǎng)江上

5、游某區(qū)域作為研究對(duì)象，在充分分析該區(qū)域內(nèi)各流域基礎(chǔ)狀況和流域內(nèi)污染源現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分別選擇不同污染類型的典型流域，建立了相應(yīng)的流域事故污染源最優(yōu)搜索模型，當(dāng)流域發(fā)生污染事故時(shí)可以指導(dǎo)搜索資源的分配。 通過(guò)各類型流域事故污染源搜索法的示例研究表明，流域事故污染源搜索法探測(cè)到事故性污染源的概率均高于傳統(tǒng)的順序搜索模式和按目標(biāo)分布概率比例分配搜索時(shí)間其探測(cè)到目標(biāo)的概率；流域事故污染源搜索探測(cè)到事故性污染源的平均性能比傳統(tǒng)的順序搜索模