漳泽水库突发性污染事件模拟与应急管理研究

发布时间：2020-10-23 12:36

　　 水资源是人类赖以生存的自然资源。我国是一个水资源短缺、水旱灾害频发的国家,尤其在我国北方很多干旱地区存在着水资源短缺的问题。近年来,我国突发性污染事件时有发生,河流、湖泊、水库均受到不同程度的污染,水质安全问题也不断突出。就目前研究而言,国内外突发性污染事件的研究大多集中在湖泊、河流等,对水库的研究甚少。漳泽水库位于山西省长治市,是一座以工业、城市供水、灌溉、防洪为主,兼顾养殖和旅游等综合利用的大(二)型水库。由于上游工业企业较多,且周边道路复杂,一旦水库周边工业企业及交通道路发生突发性污染事件,会不断地排入水库,并受到不同程度的污染,引起水质安全问题,对人民生命安全造成威胁。因此,研究水库的突发性污染事件是十分必要的,并对其进行模拟,提出相应的应急处置措施。本文以长治市漳泽水库为研究对象,通过查阅相关资料并对水库上游及周边的工业企业进行实地勘察与调研,掌握周边环境概况,识别风险源,确定上游及周边的固定风险源与移动风险源,构建平面二维水动力-水质耦合模型,采用情景分析法,对不同的风险物质,设置多种情景,对污染物的迁移扩散规律进行了模拟与研究。当突发性污染事件发生时,为其制定相应的应急管理措施,最大程度减少损失。主要研究成果如下:(1)长治市漳泽水库属于我国北方干旱地区水库,针对水库水流特性与水库运动方式的特点,运用系统科学的方法构建水动力-水质耦合模型,可以定性定量的模拟突发性污染事件。(2)对漳泽水库上游及周边环境实地勘察与调研,在了解环境概况的基础上,识别环境风险源,确定出上游与周边的固定风险源与移动风险源,固定风险源主要为水库上游及周边地区的工业企业;移动风险源主要为交通风险源,即周边交通道路上的运输车辆引发的交通事故。(3)在充分了解实际地形的基础上,确定模拟范围为水库库区的全部水域,通过GPS现场定位对水库边缘点位坐标进行确定,并对水库进行数字化处理,确定了其水陆边界。运用三角网格系统模拟,将库区进行概化,通过数字化处理技术最终生成水深平面地形图;并生成相应的降雨量、蒸发量、风速与风向时间序列文件,建立了水动力-水质耦合模型。(4)对突发性污染事件进行仿真模拟,包括水动力模拟与水质模拟。对于不同的风险物质,设置多种情景,对污染物的迁移扩散规律进行模拟。分析与比较模拟结果,可以得出以下结论:(1)污染物初始浓度、风动力(风速与风向)、排放入口等因素相同时,当污染物泄漏时间增加时,相应的扩散面积不变,但超标面积增加,即污染物扩散范围不变,超标范围增大。(2)污染物初始浓度、事件排放类型、排放入口等因素相同时,风向决定了污染物的扩散路径。风速不变时,与东风相比,污染物在东北偏东风的风向下扩散较慢;风向不变,风速增大时,污染物扩散面积与超标面积也增加,污染物扩散范围也逐渐增大。(3)污染物风动力(风速与风向)、事件排放类型、排放入口等因素相同时,污染物的扩散范围、超标范围与各情景下模拟得出的各横断面处浓度变化值与污染物是何种风险物质无关,只与污染物的初始浓度有关。(4)污染物风动力(风速与风向)、事件排放类型、排放入口等因素相同时,污染物初始浓度增加时,污染物的扩散面积不会改变,但超标面积有所增加;即污染物初始浓度改变时,并不会影响其扩散范围,但会改变超标范围。(5)对突发性污染事件进行应急管理措施的研究。首先根据应急监测的原则,制定应急监测方案与方法,并对其进行监督与管理,再制定应急响应措施。一旦突发性污染事件发生,可以根据其应急处置措施进行指导。
【学位单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X524;X507
【部分图文】：

太原理工大学硕士研究生学位论文（风向与风速）等因素分析与比较，得出污染物的迁移扩散规律及不同时间点各横断面的浓度变化曲线过程。（5）应急管理措施的研究。针对突发性污染事件的模拟结果，对比与分析污染物的扩散范围与超标范围，再依据其浓度变化得出水库水质受污染情况，进行应急监测，制定相应的应急管理措施。1.3.2 技术路线为研究内容构建具体的技术路线图，如下图 1。

图 5-3 水深平面地形图 图 5-4 三维地形图Fig.5-3 Bathymetry map Fig.5-4 3D topographic map5.1.3 网格系统5-2 所示。5.1.4 定解条件（1）时间步长。（2）阻力。（3）涡粘性

图 5-3 水深平面地形图 图 5-4 三维地形图Fig.5-3 Bathymetry map Fig.5-4 3D topographic map5.1.3 网格系统5-2 所示。5.1.4 定解条件（1）时间步长。（2）阻力。（3）涡粘性
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本文编号：2853050