供水樞紐工程水環(huán)境系統(tǒng)安全管理問題的研究.pdf

1、深入研究供水樞紐水庫所在流域的水量、水質(zhì)演變規(guī)律,準(zhǔn)確評估供水樞紐工程水環(huán)境的系統(tǒng)風(fēng)險并制定出相關(guān)的應(yīng)對措施,對保障我國北方地區(qū)城市的供水安全具有深遠(yuǎn)意義。本文以天津于橋水庫供水樞紐工程為研究對象,分析了于橋水庫的水環(huán)境系統(tǒng)風(fēng)險,并提出了應(yīng)對水環(huán)境系統(tǒng)風(fēng)險的相關(guān)措施。論文的主要工作及研究成果如下:
　　 (1)以于橋水庫流域水文時序?yàn)檠芯繉ο?聯(lián)合運(yùn)用Markov理論、游程理論、S變換、差積曲線、線性滑動平均等方法,研究了該水文

2、時序的豐枯變化特性、豐枯持續(xù)特性、多時間尺度波動特征、周期變化特征及趨勢特性。
　　 (2)詳細(xì)討論了運(yùn)用多元Copula函數(shù)建立多維聯(lián)合分布模型的具體步驟,并采用該多維聯(lián)合分布模型定量地研究了于橋水庫上游流域三個分析區(qū)之間以及引灤水庫之間的豐枯補(bǔ)償特性。
　　 (3)在統(tǒng)計(jì)分析于橋水庫流域水質(zhì)超標(biāo)情況時,采用三維顯示技術(shù),將超標(biāo)倍數(shù)、超標(biāo)年份、超標(biāo)月份刻畫在同一坐標(biāo)系中,使讀者能對水質(zhì)超標(biāo)的嚴(yán)重程度、超標(biāo)所在年份、超標(biāo)

3、的季節(jié)特點(diǎn)等一目了然。然后采用季節(jié)性肯德爾秩次檢驗(yàn)法分析了水質(zhì)時序的月序列變化趨勢、季節(jié)性變化趨勢和年際變化趨勢。
　　 (4)根據(jù)于橋水庫流域水質(zhì)時序具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和方差非平穩(wěn)性的特點(diǎn),建立了基于Markov狀態(tài)切換理論的水質(zhì)時序自回歸模型,并將該模型和蒙特卡羅方法結(jié)合起來,對水質(zhì)時序進(jìn)行了隨機(jī)模擬,然后運(yùn)用模擬結(jié)果進(jìn)行了水質(zhì)超標(biāo)風(fēng)險的評估。
　　 (5)將基于多元Copula函數(shù)的多維聯(lián)合分布模型應(yīng)用于于橋水庫水環(huán)境

4、系統(tǒng)組合風(fēng)險的分析,研究了影響于橋水庫水環(huán)境質(zhì)量的關(guān)鍵污染物之間的相關(guān)關(guān)系,定量分析了于橋水庫上游來水關(guān)鍵污染因子超標(biāo)的組合風(fēng)險。
　　 (6)識別出了于橋水庫水環(huán)境系統(tǒng)風(fēng)險的來源,發(fā)現(xiàn)了于橋水庫富營養(yǎng)化的限制因子是磷元素;于橋水庫7-9月份的藍(lán)藻暴發(fā)事件主要是由庫區(qū)底泥中磷元素的釋放所引起的,并且底泥中的磷原素是受鐵氧化還原控制的。最后,針對于橋水庫污染風(fēng)險的不同來源,提出了針對于橋水庫外源性污染風(fēng)險的應(yīng)對措施、內(nèi)源性污染風(fēng)險