跨流域调水工程突发水污染应急调控系统介绍与操作方法

下面介绍某跨流域大型调水工程应急调控系统,作为跨流域调水工程突发水污染应急调控指挥系统的实例。

该跨流域大型调水工程承担着多个省市的供水任务,地位重要,其调水的水质、水量及调水的时效性,与老百姓的日常生活息息相关,一旦发生事故,如不及时、准确、妥善应对,后果将十分严重。

工程的应急调控系统的服务对象为工程的管理机构及其下属单位,服务范围为工程总干渠全线,调度运行人员可以通过此系统的运行,针对总干渠正常供水过程中出现的突发事件,给出应采取的闸门应急调度措施、涉及管理方面的应急预案及其他工程措施。通过系统进行操作培训,提高操作水平。

系统的建设目标为:针对可能发生的水污染灾害,以工程总干渠为研究对象,以确保“一渠清水输送”为研究总目标,以应急调控处置为重点,集成突发事件诊断定位技术、水量水质多过渡过程数值仿真技术、多约束条件下的闸门控制算法、多种控制方式之间的平顺连接和转换技术、闸门自动控制算法与渠道控制方式的集成技术、突发事件应急控制评价技术、多源数据、多种模型软件集成技术等研究成果,研发工程应急调控系统,实现对污染物的追踪溯源及模拟出污染发生时的最优应急调控方案,支撑应急工况下的总干渠的应急自动化调度,为工程的安全输水提供技术保障。

该系统为工程的水量实施调度系统的子系统,水量实施调度系统包括一级菜单6个,分别为实时数据管理、模型计算仿真、应急调控模型、节点数据管理、通水数据查询、系统设置,其中应急调控子系统包括追踪溯源、快速模拟、精细模拟、闭闸分析、方案评价、应急调控方案管理6个部分(图7.2),实现追踪溯源、模拟预测、应急调控等功能。

图7.2　菜单栏界面

应急调控子系统菜单下各功能介绍见表7.1。

表7.1　系统的功能组成

续表

该应急调控子系统操作方法如下。

污染发生时,从系统进入应急调控子系统,点击追踪溯源进入到如图7.3所示的窗口。

图7.3　追踪溯源功能界面

输入监测的时间数据和与之对应的监测浓度数据(注:多个时间数据间用逗号分隔;监测到的浓度值要去上面的时间对应,也用逗号隔开),点击输入框右侧的“追踪溯源”图标,进行溯源分析并得出污染源位置、发生时间以及污染源下游分水口或节制闸,在界面下方展示。(www.xing528.com)

系统的扩散模拟分为快速和精细两种,快速预测得到峰值输移距离、污染物纵向长度和污染物峰值浓度;精细预测则提供水动力和水质数据。现以精细为例,从图7.3所示点击扩散模拟(精细)进入到如图7.4的界面。

图7.5为水动力数据展示,分为表格与曲线图展示。

图7.4　扩散模拟功能及水动力展示界面

图7.5为水质数据展示,分为表格与动态图展示。

图7.5　扩散模拟功能及水质展示界面

点击“闭闸分析”进入如图7.6所示界面。

图7.6　闭闸分析功能及方案1生成界面

根据闸门调节参数和填写的上、下游闸门关闭时间,点击“计算并保存方案”图标,则系统进行分析计算,并将分析结果通过列表和折线图的方式展示出来,得出一套闸控方案并保存。根据填写的闸门关闭时间的不同,可以得到不同的方案,如图7.7所示。

在点击“应急调控”按钮后,进入应急调控界面,如图7.8所示。

点击图7.8中“应急方案生成”图标,系统首先根据闭闸参数得到闭闸分析方案,结合采用的策略生成应急方案,图7.8展示分析进度,完成后弹出提示窗口,如图7.9所示。

点击“OK”后,进入方案评价界面,如图7.10所示。则系统根据之前的分析计算列出各方案的数据结果,并用蓝色背景标注最优解决方案,将方案详情列举在界面下方,用户可选择最优方案生成应急调控指令。

系统参数多为静态参数,还有部分实测参数需人工填写,如监测数据。