水污染事件动态模拟仿真与应急管理研究
发布时间：2021-06-14 03:26
水是人类赖以生存的重要自然和经济资源,近年来,随着人类活动对自然环境影响逐渐加强、极端气象水文事件日益增加,水污染事件频发,制约经济社会的可持续发展,威胁自然和生态环境的安全,已受到国家高度重视和专家学者广泛关注。本文以渭河流域典型水污染事件为研究对象,采用复杂性理论、数字地球、综合集成等理论和技术,通过高效的动态模拟仿真和过程可视的应急管理,为水污染事件科学应对提供理论参考和决策支持,降低灾害损失。论文主要工作和结论如下:（1）实现了水污染事件复杂性描述及多源信息融合。对水污染事件和水质模型进行复杂性分析,揭示了污染物在水体中的迁移转化规律,提出水污染事件污染物迁移过程和水质模型数值求解方法。采用数据集成中间件和多源信息融合等方法实现了海量水污染事件数据资源的采集、处理、集成与融合,建立水污染数据资源中心,在对水污染事件多源信息融合基础上,通过组件的方式为业务应用提供数据和信息服务。（2）提出了基于水利数字地球的水质模型耦合机制。采用数据集成、数据映射和信息融合等方法实现了水污染事件海量数据资源的高效整合、深度集成与有机融合,基于多源信息融合构建水利数字地球,采用瓦片金字塔服务及空间...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
综合集成研讨体系Fig.1-1SystemofHWME
1绪论11242009仿真332019实验教学432015水污染522013模拟仿真621995计算机模拟722008仿真模型822013可视化922004水污染控制1022015污染物运移随着时间的推移每年对于水污染事件模拟仿真的研究热点有所不同，1995年主要以计算机模拟为主；2004-2009年，重点研究了水污染控制、仿真模型等内容；近10年研究以可视化、模拟仿真、污染物转移等内容为重点。目前水污染问题依然存在，因此仍然需要高度重视。在中国知网中，以“水污染应急管理”为主题词进行检索，文献类型包括硕、博论文和期刊论文，共254篇，其中硕士、博士论文109篇，期刊论文145篇，论文年限为2000-2019年，为了更好地了解水污染应急管理目前的研究热点，在CiteSpace中对254篇文献进行高频关键词分析，首先对文献数据格式进行转换、去重等，时间系列为1年，选取每个时间切片中位于前50%的关键词进行分析，得到高频关键词共现图，如图1-3所示。图1-3高频关键词共现图Fig.1-3Highfrequencykeywordco-occurrencegraph从图1-2中可以看出，除了检索词“应急管理”和“水污染”的频次较高之外，频次较高的为“突发水污染”和“应急监测”，可见水污染具有很强的突发性，在现有的研究中，在水污染应急管理方面，应对较多的为应急监测。同时，从高频关键词共现图中也可以看出，“应急管理”、“突发性水污染事故”和“应急预案”的中介中心度较高，说明目前的研究现状来看，“突发性水污染事故”和“应急预案”是比较中演的研究内容和方向。在高频关键词中，还可以看出“应急处理”和“应急处置”的频次也较高，可见对于水污
1绪论13图1-5研究机构分布图Fig.1-5Distributionmapoftheinstitutions在图1-5中取发文量前20的机构，结果如表1-3所示。从表中可以看出，关于水生态环境保护的研究机构主要集中在高校，发文量大于5的机构分别为：中国科学院（ChineseAcadSci）、北京师范大学（BeijingNormalUniv）、中国水利水电研究院（ChinaInstWaterResources&HydropowerRes）、中国科学院（UnivChineseAcadSci、南京大学（NanjingUniv）、美国农业部农业研究局（USDAARS）。其中，中国科学院（ChineseAcadSci）发文量最多，达到33篇，其次是北京师范大学（BeijingNormalUniv），发文量为25篇，排名第三的是中国水利水电研究院（ChinaInstWaterResources&HydropowerRes）。发文量前三机构的发文总数为68篇，占前20名机构发文量总数的51.9%，说明对于水污染事件模拟仿真的研究机构相对集中，科研能力差异较大。从地理分布来看，发文机构多集中在中国地区，其次是美国地区。从网络合作来看，发文机构存在着一定的合作关系[97]。表1-3前20名重要研究机构Table1-3Top20importantinstitutions频次年份机构频次年份机构332009ChineseAcadSci42016ChineseAcadEnvironmPlanning252008BeijingNormalUniv42014NorthChinaElectPowerUniv102015ChinaInstWaterResources&HydropowerRes42015TexasA&MUniv72015UnivChineseAcadSci32017UnivRegina72012NanjingUniv32017UnivTokyo72010USDAARS22015ChineseResInstEnvironmSci52014JilinUniv22017NanjingAgrUniv52018HohaiUniv22019ChineseAcadAgrSci42015ARS22017PurdueUniv42011TsinghuaUniv22015NankaiUniv
【参考文献】：
期刊论文
[1]油气管道泄漏检测的现状与未来[J]. 哈里特贾·南迪密什·基米尔维拉·古德,郁振山. 现代职业安全. 2019(04)
[2]2015年～2018年西安境内河流水质分析[J]. 孙向军,郑俊凡,杨巍巍,莫铁祥,张兰,范文睿,焦娇,王萌. 陕西水利. 2018(06)
[3]陕西省水环境污染经济损失分析与预测[J]. 陈嫚莉. 环境保护与循环经济. 2018(11)
[4]复杂系统仿真的模型重用研究[J]. 刘营,张霖,赖李媛君. 中国科学:信息科学. 2018(07)
[5]环境水污染事件应急监测演练评估模型构建研究[J]. 黎大端,何松立,王丹彤,谢春生. 环境科学与管理. 2018(07)
[6]考虑条件风险价值的虚拟电厂多电源容量优化配置模型[J]. 卫志农,陈妤,黄文进,胥峥,孙国强,周亦洲. 电力系统自动化. 2018(04)
[7]基于Citespace的中国传统村落研究知识图谱分析[J]. 李伯华,罗琴,刘沛林,张家其. 经济地理. 2017(09)
[8]辽源市拦河闸水源地突发环境事件应急管理数字化研究[J]. 张羽翔,孙世军,崔朋. 东北师大学报(自然科学版). 2017(02)
[9]面向复杂工程系统设计的云知识平台[J]. 康文文,李浩敏,汤超,张莘艾. 系统工程与电子技术. 2017(05)
[10]水利业务流程可视化及其在水资源配置中的应用[J]. 刘军,李建勋,解建仓,佟瑞. 西北大学学报(自然科学版). 2016(06)
博士论文
[1]基于流域水循环及其伴生过程的水量水质联合配置研究[D]. 张守平.中国水利水电科学研究院 2015
[2]航天产品性能样机分布式协同建模与仿真技术研究[D]. 张峰.西北工业大学 2015
[3]复杂条件下突发水污染事故应急模拟研究[D]. 陶亚.中央民族大学 2013
[4]Java语言的程序漏洞检测与诊断技术[D]. 杨哲慜.复旦大学 2012
[5]数字地球三维空间信息服务关键技术研究[D]. 罗显刚.中国地质大学 2010
[6]水利业务信息化及综合集成应用模式研究[D]. 罗军刚.西安理工大学 2009
[7]水信息系统综合集成研究与应用[D]. 马增辉.西安理工大学 2009
[8]基于数字地球平台的地理信息服务[D]. 唐桂文.首都师范大学 2008
[9]基于复杂性理论的河湖环境系统模型研究[D]. 徐敏.湖南大学 2007
[10]动态群体决策理论及其应用研究[D]. 彭怡.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]陕西省渭河流域用水结构及用水量预测研究[D]. 熊江龙.西安理工大学 2018
[2]南水北调东线两湖段突发水污染应急模拟研究[D]. 桑泽栋.济南大学 2017
[3]基于室内装修的室内外空气污染数值模拟研究[D]. 丁小茜.中北大学 2015
[4]论我国突发性水污染事件应对法律制度的不足与完善[D]. 刘秋.西南政法大学 2015
[5]地方政府突发性水污染事件的应急管理[D]. 陈睿.上海师范大学 2014
[6]生态城市美学中的若干问题研究[D]. 宋雪杉.西安电子科技大学 2013
[7]湘江流域污染物动态运移三维可视化及空间分析[D]. 左忠豪.中南大学 2012
[8]基于复杂性科学的中小企业金融业务创新研究[D]. 杨晓燕.中国海洋大学 2011
[9]渭河关中段水体污染评价及水质演变规律研究[D]. 冯旭.西北农林科技大学 2010
[10]卫星瞬时视场仿真与遥感影像可视化研究[D]. 潘伟.河南大学 2010
本文编号：3228967
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：137 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
综合集成研讨体系Fig.1-1SystemofHWME
1绪论11242009仿真332019实验教学432015水污染522013模拟仿真621995计算机模拟722008仿真模型822013可视化922004水污染控制1022015污染物运移随着时间的推移每年对于水污染事件模拟仿真的研究热点有所不同，1995年主要以计算机模拟为主；2004-2009年，重点研究了水污染控制、仿真模型等内容；近10年研究以可视化、模拟仿真、污染物转移等内容为重点。目前水污染问题依然存在，因此仍然需要高度重视。在中国知网中，以“水污染应急管理”为主题词进行检索，文献类型包括硕、博论文和期刊论文，共254篇，其中硕士、博士论文109篇，期刊论文145篇，论文年限为2000-2019年，为了更好地了解水污染应急管理目前的研究热点，在CiteSpace中对254篇文献进行高频关键词分析，首先对文献数据格式进行转换、去重等，时间系列为1年，选取每个时间切片中位于前50%的关键词进行分析，得到高频关键词共现图，如图1-3所示。图1-3高频关键词共现图Fig.1-3Highfrequencykeywordco-occurrencegraph从图1-2中可以看出，除了检索词“应急管理”和“水污染”的频次较高之外，频次较高的为“突发水污染”和“应急监测”，可见水污染具有很强的突发性，在现有的研究中，在水污染应急管理方面，应对较多的为应急监测。同时，从高频关键词共现图中也可以看出，“应急管理”、“突发性水污染事故”和“应急预案”的中介中心度较高，说明目前的研究现状来看，“突发性水污染事故”和“应急预案”是比较中演的研究内容和方向。在高频关键词中，还可以看出“应急处理”和“应急处置”的频次也较高，可见对于水污
1绪论13图1-5研究机构分布图Fig.1-5Distributionmapoftheinstitutions在图1-5中取发文量前20的机构，结果如表1-3所示。从表中可以看出，关于水生态环境保护的研究机构主要集中在高校，发文量大于5的机构分别为：中国科学院（ChineseAcadSci）、北京师范大学（BeijingNormalUniv）、中国水利水电研究院（ChinaInstWaterResources&HydropowerRes）、中国科学院（UnivChineseAcadSci、南京大学（NanjingUniv）、美国农业部农业研究局（USDAARS）。其中，中国科学院（ChineseAcadSci）发文量最多，达到33篇，其次是北京师范大学（BeijingNormalUniv），发文量为25篇，排名第三的是中国水利水电研究院（ChinaInstWaterResources&HydropowerRes）。发文量前三机构的发文总数为68篇，占前20名机构发文量总数的51.9%，说明对于水污染事件模拟仿真的研究机构相对集中，科研能力差异较大。从地理分布来看，发文机构多集中在中国地区，其次是美国地区。从网络合作来看，发文机构存在着一定的合作关系[97]。表1-3前20名重要研究机构Table1-3Top20importantinstitutions频次年份机构频次年份机构332009ChineseAcadSci42016ChineseAcadEnvironmPlanning252008BeijingNormalUniv42014NorthChinaElectPowerUniv102015ChinaInstWaterResources&HydropowerRes42015TexasA&MUniv72015UnivChineseAcadSci32017UnivRegina72012NanjingUniv32017UnivTokyo72010USDAARS22015ChineseResInstEnvironmSci52014JilinUniv22017NanjingAgrUniv52018HohaiUniv22019ChineseAcadAgrSci42015ARS22017PurdueUniv42011TsinghuaUniv22015NankaiUniv
【参考文献】：
期刊论文
[1]油气管道泄漏检测的现状与未来[J]. 哈里特贾·南迪密什·基米尔维拉·古德,郁振山. 现代职业安全. 2019(04)
[2]2015年～2018年西安境内河流水质分析[J]. 孙向军,郑俊凡,杨巍巍,莫铁祥,张兰,范文睿,焦娇,王萌. 陕西水利. 2018(06)
[3]陕西省水环境污染经济损失分析与预测[J]. 陈嫚莉. 环境保护与循环经济. 2018(11)
[4]复杂系统仿真的模型重用研究[J]. 刘营,张霖,赖李媛君. 中国科学:信息科学. 2018(07)
[5]环境水污染事件应急监测演练评估模型构建研究[J]. 黎大端,何松立,王丹彤,谢春生. 环境科学与管理. 2018(07)
[6]考虑条件风险价值的虚拟电厂多电源容量优化配置模型[J]. 卫志农,陈妤,黄文进,胥峥,孙国强,周亦洲. 电力系统自动化. 2018(04)
[7]基于Citespace的中国传统村落研究知识图谱分析[J]. 李伯华,罗琴,刘沛林,张家其. 经济地理. 2017(09)
[8]辽源市拦河闸水源地突发环境事件应急管理数字化研究[J]. 张羽翔,孙世军,崔朋. 东北师大学报(自然科学版). 2017(02)
[9]面向复杂工程系统设计的云知识平台[J]. 康文文,李浩敏,汤超,张莘艾. 系统工程与电子技术. 2017(05)
[10]水利业务流程可视化及其在水资源配置中的应用[J]. 刘军,李建勋,解建仓,佟瑞. 西北大学学报(自然科学版). 2016(06)
博士论文
[1]基于流域水循环及其伴生过程的水量水质联合配置研究[D]. 张守平.中国水利水电科学研究院 2015
[2]航天产品性能样机分布式协同建模与仿真技术研究[D]. 张峰.西北工业大学 2015
[3]复杂条件下突发水污染事故应急模拟研究[D]. 陶亚.中央民族大学 2013
[4]Java语言的程序漏洞检测与诊断技术[D]. 杨哲慜.复旦大学 2012
[5]数字地球三维空间信息服务关键技术研究[D]. 罗显刚.中国地质大学 2010
[6]水利业务信息化及综合集成应用模式研究[D]. 罗军刚.西安理工大学 2009
[7]水信息系统综合集成研究与应用[D]. 马增辉.西安理工大学 2009
[8]基于数字地球平台的地理信息服务[D]. 唐桂文.首都师范大学 2008
[9]基于复杂性理论的河湖环境系统模型研究[D]. 徐敏.湖南大学 2007
[10]动态群体决策理论及其应用研究[D]. 彭怡.西南交通大学 2006
硕士论文
[1]陕西省渭河流域用水结构及用水量预测研究[D]. 熊江龙.西安理工大学 2018
[2]南水北调东线两湖段突发水污染应急模拟研究[D]. 桑泽栋.济南大学 2017
[3]基于室内装修的室内外空气污染数值模拟研究[D]. 丁小茜.中北大学 2015
[4]论我国突发性水污染事件应对法律制度的不足与完善[D]. 刘秋.西南政法大学 2015
[5]地方政府突发性水污染事件的应急管理[D]. 陈睿.上海师范大学 2014
[6]生态城市美学中的若干问题研究[D]. 宋雪杉.西安电子科技大学 2013
[7]湘江流域污染物动态运移三维可视化及空间分析[D]. 左忠豪.中南大学 2012
[8]基于复杂性科学的中小企业金融业务创新研究[D]. 杨晓燕.中国海洋大学 2011
[9]渭河关中段水体污染评价及水质演变规律研究[D]. 冯旭.西北农林科技大学 2010
[10]卫星瞬时视场仿真与遥感影像可视化研究[D]. 潘伟.河南大学 2010
本文编号：3228967
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