跨流域调水工程应急调控技术与应用

自20世纪60年代以来,许多发达国家环境污染事件处于高发期,关于环境污染事故的防范和应急在国际上开始受到重视。由于突发水污染事件具有不确定性、处理的艰巨性以及应急主体的不明确性等特点,因此主要采用数值模拟和一些水质监测网站结合的方法预测污染物浓度变化情况。随着突发性污染事件控制重要性的增加,应急监测在机构、编制、机制及装备上也有了较大的提高。

在突发水污染事件应急处理技术上,国内外主要都是利用计算机、无线通信等现代化手段,通过计算机编程与GIS界面结合,构建突发性水污染事件的预警系统。其中国外的开发出一个称为“se ans”的软件包,可以为突发性水污染事件提供应急决策,还有一些学者把人工智能和模式识别技术用于溢油事件过程的模拟、应急计划的评估,能够对大型溢油事件应急处理设施的选择和人员的配备进行辅助决策;我国虽然突发性环境污染事件的防范和应急方面起步较慢,但是国内不少学者结合本地区具体情况,对突发性环境污染事件进行研究提出一些应对措施,如在VB集成环境下,用Map Basic语言、SQL语言以及DAO来实现MapInfo电子地图上的空间数据处理技术;综合应用一些高新技术成果,实现指挥中心对污染现场的远程指挥和信息快速传输;通过对系统设计、数据库设计、系统实施、系统功能等方面的介绍,给出了一种突发性环境污染事件预警、应急监测和处理方面软件开发的新方法。而目前的这些技术与方法,主要还是借助于软件建立了一些水质预警系统来识别污染源,追踪污染物的迁移过程,但是这些模型的建立需要大量的基础数据,同时模型运行需要大量的时间,缺乏突发性水污染事件应急调控技术和不能快速有效地做出解决的方案。

阮新建等采用现代控制理论研究了明渠自动控制设计方法,设计了多渠段多级闸门渠道系统最优控制器。丁志良等运用特征线法建立输水渠道一维非恒定流数学模型,模拟了在不同的闸门调节组合及渠道运行方式下,闸门调节速度对渠道水面线变化的影响。方神光等利用南水北调中线电子渠道模型,对比了时序控制和同步控制两种调度方式下干渠水流过渡过程。张成等以南水北调中线工程总干渠典型渠段为例,模拟分析了非正常工况下退水闸的退水作用。聂艳华在一维数学模型基础上建立应急反应模块,分别从事故闸关闭速率、陶岔渠首闸及闸前控制水位等方面对节制闸的运行调度进行模拟。(www.xing528.com)

因此,为高效应对南水北调输水工程中突发水污染事件,突发水污染事件的应急调控技术需具有快速有效的处理,最大限度地减小污染范围和程度的功效,因此对突发水污染应急调控技术的研究是十分必要的。