基于过程控制的流域水环境安全预警模型及其应用

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• 作者：王丽婧李小宝郑丙辉王国强侯西勇秦延文李虹田泽斌翟羽佳
• 会议时间：2016-10-13
• 关键词：水环境安全 ; 过程控制 ; 预警模型 ; S-L-L-W框架 ; 三峡水库 ; 澎溪河
• 作者单位：王丽婧,李小宝,郑丙辉,秦延文,李虹(中国环境科学研究院,国家环境保护饮用水水源地保护重点实验室,北京100012)王国强(北京师范大学,水科学研究院,北京100875)侯西勇(中国科学院烟台海岸带研究所,山东烟台264003)田泽斌(中国环境科学研究院,国家环境保护饮用水水源地保护重点实验室,北京100012;北京师范大学,水科学研究院,北京100875)翟羽佳(太原市环境科学研究院,山西太原030002)
• 会议名称：2016中国环境科学学会学术年会
• 会议地点：海口
• 主办单位：中国环境科学学会
• 语种：chi
• 分类号：X95;X32

摘要

为支撑非突发事故条件下(面向累积型风险)的流域水环境安全预警,开展了水环境安全预警需求分析,基于流域-水体作用过程,研究并系统构建了基于过程控制的流域水环境安全预警模型框架。框架设计了社会经济-土地利用-负荷排放-水动力水质(简称S-L-L-W)多个模块集成的流域水环境安全预警模型;提出了状态预警、趋势预警并重的预警级别划分和符号表达方式。应用该模型框架,筛选稳定性和实用性较好的SD模型、CA-Markov模型、SWAT模型和EFDC模型作为S-L-L-W四个模块的模拟工具,实现了三峡水库澎溪河流域3种情景的模拟预测和预警。案例研究结果显示:未来人口密度在各情景下均处于中警状态但变化态势稳定;GDP增长率近期处于中-重警状态,远期有所好转;建设用地动态度总体处于无警状态,但发出了趋势预警的警示;单位面积的污染负荷总体处于中-重警状态,尤其TP负荷预警级别在三种情景下均为重警;水环境质量以情景三条件下状态最好,但TP、TN亦出现轻-中警,水质并不乐观。案例研究证明了所提出的预警模型框架的可操作性,但当前综合预警模型中各个模块属于松散型耦合,未来各模块更有效的集成耦合应进一步考虑。