突发水污染事件应急响应支持系统研究

【摘要】：近年来,突发水污染事件不断增加。由于其发生时间和地点不确定、相关的诱发因素较多、瞬时集中排放大量污染物、现有设施难以及时有效处理处置、容易引发次生水环境问题等特性,突发水污染事件不仅对事发地的经济、社会和生态环境造成了巨大的损失,而且直接威胁着当地用水安全和水环境质量。在水资源日益紧缺的今天,突发水污染事件已经受到国内外的广泛关注。如何有效地预防突发水污染事件的发生,以及事件一旦发生后如何及时地应急处置则成为急需解决的问题。 本论文以突发水污染事件为研究对象,采用系统分析法、模型模拟法和数据库技术等对突发水污染事件应急响应支持系统进行了研究,其内容主要包括： (1)在文献调研的基础上,分析总结了国内外突发水污染事件应急响应支持系统的理论依据、研究进展及应用现状,系统阐述了突发水污染事件的性质、特点、危害及其发生原因； (2)重点研究了突发水污染事件的应急响应技术,包括：应急准备、应急分级、应急监测和应急处置； (3)应用WASP水质模型、地理信息系统(GIS)、VB.NET、数据库技术、应急响应系统等理论和技术,研发设计了突发水污染事件应急响应支持系统,完成了系统总体设计、数据库设计、子系统设计和系统界面设计； (4)详细介绍了突发水污染事件应急响应支持系统的实现过程,并以天然气净化厂甲醇罐发生泄漏引发水污染事件为例,利用WASP7水质模型模拟了事件污染物在水体迁移传输过程,获得了水污染物(甲醇)的动态时序模拟结果,据此给出了突发水污染事件的应急处理方案。 研究结果表明：利用计算机系统、GIS技术和WASP7水质模型建立的突发水污染事件应急响应支持系统是一种技术上先进可靠、经济上合理可行、过程上简便快速的环境管理手段,可为突发水污染事件的应急响应管理提供强有力的决策支持,对其他同类应急支持系统的研究和应用也具有一定的借鉴作用。 【关键词】：水污染 突发事件 支持系统 应急
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X507;X52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-24
• 1.1 引言12
• 1.2 突发水污染事件应急响应支持系统的研究意义12-16
• 1.2.1 突发水污染事件的性质和特征12-14
• 1.2.2 突发水污染事件的危害和成因14-15
• 1.2.3 建立突发水污染事件应急响应支持系统的意义15-16
• 1.3 突发水污染事件应急响应支持系统研究现状16-20
• 1.3.1 突发水污染事件应急响应支持系统的理论基础16-18
• 1.3.2 应急响应技术支持系统国外研究现状18-19
• 1.3.3 应急响应技术支持系统国内研究现状19-20
• 1.4 研究内容及创新点20-24
• 1.4.1 主要研究内容20-21
• 1.4.2 主要创新点21-24
• 第二章 突发水污染事件应急技术研究24-38
• 2.1 突发水污染事件应急准备24-28
• 2.1.1 突发水污染事件应急预案24-25
• 2.1.1.1 应急预案基本要求24
• 2.1.1.2 应急预案基本内容24-25
• 2.1.2 应急流程设计25-26
• 2.1.2.1 应急流程设计原则25-26
• 2.1.2.2 应急流程设计的技术基础26
• 2.1.2.3 典型应急流程26
• 2.1.3 应急准备评估26-28
• 2.1.3.1 应急预案的评审26-28
• 2.1.3.2 应急资源及能力评估28
• 2.2 突发水污染事件应急分级28-30
• 2.2.1 分级的目的和依据28-29
• 2.2.1.1 分级的目的28
• 2.2.1.2 分级的依据28-29
• 2.2.2 突发水污染事件应急的分级29-30
• 2.3 突发水污染事件应急监测30-34
• 2.3.1 应急监测项30-31
• 2.3.2 应急监测方法31-32
• 2.3.2.1 应急监测方法类型31
• 2.3.2.2 应急监测方法的特点与选择31-32
• 2.3.3 不明危险物的应急监测32-33
• 2.3.4 应急监测的实施33-34
• 2.4 突发水污染事件应急处置34-38
• 2.4.1 应急处置技术的针对性34-35
• 2.4.2 应急处置的技术要点35-36
• 2.4.2.1 识别事件后果35
• 2.4.2.2 污染物泄漏量计算35
• 2.4.2.3 事件处置技术方法中的要点35-36
• 2.4.3 泄漏物污染处置常用方法36-38
• 2.4.3.1 控制泄漏源36
• 2.4.3.2 泄漏物处置36-38
• 第三章 突发水污染事件应急响应支持系统的总体设计38-52
• 3.1 系统研究背景38
• 3.2 系统研究设计目标和原则38-40
• 3.2.1 系统设计的总目标38
• 3.2.2 基本信息管理子系统设计目标38-39
• 3.2.3 污染物模拟扩散子系统设计目标39
• 3.2.4 应急支持子系统设计目标39
• 3.2.5 系统总体设计原则39-40
• 3.3 研究方法和技术路线40-41
• 3.3.1 研究方法40-41
• 3.3.2 技术路线41
• 3.4 系统总体设计41-45
• 3.4.1 系统设计方法41
• 3.4.2 系统总体结构设计41-42
• 3.4.2.1 系统横向结构设计41-42
• 3.4.2.2 系统纵向结构设计42
• 3.4.3 系统总体功能设计42
• 3.4.4 数据库设计42-45
• 3.4.4.1 数据库设计原则42-45
• 3.4.4.2 数据库内容设计45
• 3.5 系统各子系统详细设计45-48
• 3.5.1 基本信息管理子系统详细设计45-46
• 3.5.1.1 基本信息管理子系统结构设计45
• 3.5.1.2 基本信息管理子系统功能设计45-46
• 3.5.2 污染物模拟扩散子系统详细设计46-47
• 3.5.2.1 WASP水质模型简介46-47
• 3.5.2.2 污染模拟扩散子系统结构设计47
• 3.5.2.3 污染模拟扩散子系统功能设计47
• 3.5.3 应急支持子系统详细设计47-48
• 3.5.3.1 应急支持子系统结构设计47
• 3.5.3.2 应急支持子系统功能设计47-48
• 3.6 系统界面设计48-49
• 3.7 系统的软件平台49-52
• 3.7.1 系统开发和运行环境49
• 3.7.1.1 系统运行环境49
• 3.7.1.2 系统开发环境49
• 3.7.2 相关开发技术简介49-52
• 3.7.2.1 Visual Basic 200549
• 3.7.2.2 SQL Sever 200549-50
• 3.7.2.3 Arc Engine 9.250-52
• 第四章 突发水污染事件应急响应支持系统关键技术实现52-72
• 4.1 数据库系统的实现52-55
• 4.1.1 属性数据库的实现52-55
• 4.1.1.1 危险化学品数据库的实现53
• 4.1.1.2 风险源数据库的实现53-54
• 4.1.1.3 常规监测数据库的实现54
• 4.1.1.4 环境数据库的实现54-55
• 4.2 基本信息管理子系统的实现55-62
• 4.2.1 风险源信息管理模块的实现56-57
• 4.2.2 危险化学品管理模块的实现57-58
• 4.2.3 常规监测管理模块的实现58-59
• 4.2.4 环境数据管理模块的实现59
• 4.2.5 图层信息管理模块的实现59-62
• 4.3 污染物模拟扩散子系统的实现62-64
• 4.4 应急支持子系统的实现64-72
• 4.4.1 历史应急预案管理模块的实现64-65
• 4.4.2 应急人员管理模块实现65-66
• 4.4.3 应急监测管理模块的实现66
• 4.4.4 标准信息管理模块的实现66
• 4.4.5 应急方案产生与管理模块的实现66-72
• 第五章 突发水污染事件应急响应支持系统的模拟应用72-84
• 5.1 突发性水污染事件发生背景72-74
• 5.1.1 事件发生情景设定72-73
• 5.1.1.1 事件发生地点设定72
• 5.1.1.2 事件发生时间设定72
• 5.1.1.3 事件污染物设定72-73
• 5.1.2 事件发生区域介绍73-74
• 5.1.2.1 区域及流域概况73-74
• 5.1.2.2 气候特征74
• 5.2 突发水污染事件基本数据的输入74-79
• 5.2.1 危险源数据的输入75
• 5.2.2 危险化学品数据的输入75
• 5.2.3 环境数据的输入75-76
• 5.2.4 常规监测数据的输入76
• 5.2.5 图层信息的输入76-77
• 5.2.6 扩散模拟所需基础参数的输入77-79
• 5.3 突发水污染事件扩散模拟79-81
• 5.3.1 事件模拟结果评价79-81
• 5.3.2 事件模拟结果可视化显示81
• 5.4 应急处理方案的产生81-84
• 第六章 研究结论与展望84-86
• 6.1 研究成果与结论84-85
• 6.2 研究展望85-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-92
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文92

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