長距離輸水工程突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與預(yù)警預(yù)案研究.pdf

1、我國水資源時(shí)空分布不均，嚴(yán)重制約缺水地區(qū)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。近年來，長距離輸水工程的興建和投入運(yùn)行成為緩解北方城市缺水的重要工程措舉。長距離輸水工程線路長、水域開敞、平立交建筑物多，部分沿線河渠工業(yè)企業(yè)密集，同時(shí)輸水干渠承擔(dān)航運(yùn)功能，易發(fā)生水污染事件。事件發(fā)生后，需及時(shí)評估事件風(fēng)險(xiǎn)等級，并依據(jù)污染物輸移擴(kuò)散特征制定合理的預(yù)警預(yù)案，以期最大程度降低事件的不利影響?；诖耍疚脑跉w納長距離輸水工程的特點(diǎn)、水質(zhì)現(xiàn)狀和風(fēng)險(xiǎn)源類型的基礎(chǔ)上，以南水北調(diào)

2、東線一期工程江蘇段為例，開展基于突發(fā)污染輸移擴(kuò)散特征預(yù)測的長距離輸水工程突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與預(yù)警預(yù)案研究。本文的研究工作及成果主要包括以下幾個(gè)方面:
　　第一，構(gòu)建基于DPSIR模型的長距離輸水工程突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)等級評價(jià)方法。將DPSIR模型應(yīng)用于突發(fā)水污染事件對輸水工程整體的影響風(fēng)險(xiǎn)等級評價(jià)，揭示了突發(fā)污染驅(qū)動(dòng)力、污染源類型、受體狀體狀態(tài)、受體影響和安全響應(yīng)對突發(fā)水污染事件的風(fēng)險(xiǎn)等級影響規(guī)律，充分考慮輸水工程特性篩選出1

3、5項(xiàng)評價(jià)指標(biāo)，并提出合理計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)了突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)等級的綜合評價(jià)。并將此方法應(yīng)用于東線江蘇段突發(fā)橋梁交通事故污染的風(fēng)險(xiǎn)等級評價(jià)中，風(fēng)險(xiǎn)等級確定對應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)及應(yīng)急響應(yīng)措施的有效開展具有重要指導(dǎo)作用。
　　第二，提出了可溶和漂浮油類污染物在輸水河渠中的輸移擴(kuò)散特征參數(shù)預(yù)測公式。提出表征輸水工程突發(fā)可溶污染事件下污染范圍及影響程度的三個(gè)特征參數(shù):污染物峰值輸移距離、峰值濃度和縱向長度;結(jié)合輸水干渠特性，通過數(shù)值模擬、現(xiàn)

4、場試驗(yàn)和物模驗(yàn)證，提出了適用于無分汊河段、串聯(lián)河段和分汊支流河段的污染物特征參數(shù)預(yù)測公式;提出表征突發(fā)溢油污染事件下污染范圍的五個(gè)特征參數(shù):油膜厚度、油膜運(yùn)移距離、油膜縱向長度、分汊口分油寬度及分油比?；谖锬Ｔ囼?yàn)測定靜水中不同油品的油膜厚度，大小關(guān)系為柴油＞潤滑油＞廢機(jī)油＞植物油，根據(jù)實(shí)測厚度可計(jì)算突發(fā)溢油在邊界不受限靜水中的極限擴(kuò)展面積;揭示了柴油、潤滑油和植物油在正常輸水情景下的運(yùn)移擴(kuò)展規(guī)律，油膜運(yùn)移距離不受油品種類影響均為河渠中

5、間流速的1.15倍;柴油、潤滑油和植物油的油膜縱向長度隨時(shí)間的變化率分別為河渠中間流速的0.5倍、1.39倍和1.7倍;油膜運(yùn)移距離和縱向長度均不受溢油量和溢油位置的影響，風(fēng)場對油膜輸移距離影響較大，但對縱向長度沒有影響;根據(jù)河渠多類型分汊口，采用數(shù)值模擬結(jié)合物模試驗(yàn)，得到四種分汊型式的分油寬度計(jì)算公式，分油寬度受分汊口型式影響，且與主流上游油膜寬度、分汊支流寬度和流速比有關(guān);提出分汊口分油比的理論推導(dǎo)方法，提出預(yù)測公式為:koil=B

6、s/Bu-oil，且公式適用于任意分汊型式。
　　第三，提出了基于污染物輸移擴(kuò)散特征預(yù)測的長距離輸水工程突發(fā)水污染事件風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)與預(yù)警預(yù)案體系。該體系緊密結(jié)合了長距離輸水工程突發(fā)水污染事件特點(diǎn)和應(yīng)對事件的要求，集成了合理實(shí)用的水污染事件風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法和模型、污染快速預(yù)測方法和模型、預(yù)警和多級預(yù)案構(gòu)建指標(biāo)和方法。利用該體系可實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)和評價(jià)水污染事件以及合理提出可行預(yù)警和預(yù)案的目標(biāo)，可為長距離輸水工程應(yīng)對突發(fā)水污染事件提供科學(xué)的決策支