某河在2004 年发生氯苯泄漏事件。泄漏量为210.0kg,河水平均流速0.56m/s,平均河宽300m,平均河深2.3m,纵向弥散系数150m3/s,河流摩阻流速0.065m/s,衰减系数按零考虑。
地面水中氯苯的最高允许浓度为0.02mg/L,下面研究在固定断面时,不同泄漏时间氯苯的超标风险率,及固定泄漏时间时,不同断面的氯苯的超标风险率。
1.一定断面, 不同泄漏时间氯苯超标风险
在下游某一断面,在不同泄漏时间的氯苯浓度是不同的。设在下游断面3km,根据式 (10-4)～式 (10-11),计算泄漏0.5h (1800s)至4h(14400s)内的氯苯浓度沿河宽的分布,见图10-2,随着泄漏时间的延长,同一断面氯苯浓度表现出先增大,后减小的规律。
图10-2 氯苯浓度分布随时间的变化
取泄漏时间t=1800s,t=4540s,t=12770s时的氯苯浓度见表10-1。
表10-1 在不同时间的氯苯浓度分布(x=3km)
在下游同一断面x km 处,在不同的泄漏时间后,某一固定断面超标风险率是不同的,见图10-3。
从泄漏1800s开始监测此断面,随着时间的延长,此断面的氯苯浓度超标风险大体呈抛物线型变化,当t=1800s时,超标风险率为70%,随着泄漏时间的延长,超标风险越来越大。
图10-3 氯苯浓度超标风险(x=3km)(www.xing528.com)
当t=1800～1880s,风险率r=70%～79%；当t=1890～2070s,风险率r=80%～89%；当t=2080～2340s,风险率r=90%～95%；当t=2350～2960s,风险率r=95%～97%；当t=2970～4540,风险率r=98%～99%；当t=4550～8990s,风险率r=99%～95%；当t=9000～10110s,风险率r=94%～90%；当t=10120～11130s,风险率r=90%～80%。
当t=4450s时,达到最大值99%,超过4450s以后,超标风险随着时间的延长,氯苯的稀释,越来越小,河流水质逐渐变好,到12770s后,超标风险率小于5%,风险随时间的变化见图10-3。
2.一定泄漏时间, 不同下游断面氯苯超标风险
在某一泄漏时间,在不同断面监测的氯苯浓度是不同的。设在泄漏时间t=3600s,根据式(10-4)～式(10-11),计算下游断面50～5000m 的氯苯浓度沿河宽的分布,见图10-4,随着断面距离的延长,同一泄漏时间氯苯浓度也具有先增大、后减小的变化规律。
图10-4 氯苯浓度分布随断面的变化
在泄漏时间t=3600s时,随着距泄漏源的距离的延长,超标浓度由大变小。t=3600s下游50m 断面、2490m 断面、4772m 断面氯苯浓度分布见表10-2。
表10-2 不同下游断面的氯苯浓度分布(泄漏时间t=3600s)
氯苯超标的风险也是随着断面距离的增加,即距泄漏源的距离的延长,超标风险也表现出先增大,后减少的规律。在50m 断面,超标风险为94%；50m 后的断面超标风险逐渐增加,从94%增至2060m 断面处达到最大风险为99.2%；有一段高风险河段50～2060m,这一河段氯苯超标风险一直保持在95%～99%之间。2060m 断面后风险逐渐减小,但仍然存在高风险河段。2060～4210m,风险在99%～90%；4220～4420m,风险在90%～80%；4430～4550m,风险在80%～70%；4560～4760m,风险在70%～20%,这段河段风险衰减得很快,在4772m 断面,风险降至3%,低于5%,此时取水是安全的。风险随距离的变化见图10-5。距泄漏点越远,水质超标的时间越延迟。
图10-5 氯苯浓度超标风险(t0=3600s)
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