錢塘江突發(fā)水污染事故應急系統(tǒng)開發(fā)與應用

盧 濱，陳義中*，常文婷

（1.杭州市環(huán)境保護科學研究院，浙江杭州 310005；2.上海市環(huán)境科學研究院，上海 200233）

1 系統(tǒng)開發(fā)背景

近年來頻繁發(fā)生的突發(fā)性水污染事件對社會經(jīng)濟和人民生活造成了極大的影響和損失，引起了全國關注，也敲響了杭州市水源地安全保障的警鐘。2016年9月在杭州召開的國際經(jīng)濟合作峰會——G20峰會，對杭州的大氣和水環(huán)境質量保障、錢塘江流域的飲用水源地安全保障和突發(fā)污染事故防范等提出了高標準、高要求。同時，為貫徹落實國家“水十條”和進一步鞏固展現(xiàn)全省“五水共治”成果，促使全面控制污染物排放、深化河道水質改善，作為浙江省和杭州市最重要、最廣闊的水體之一，錢塘江流域飲用水源安全顯得尤為重要。新安江—富春江—錢塘江等主要干流沿線分布有多處飲用水源取水口，如三江口、珊瑚沙、南星橋等，是杭州市的重要原水水源地，保障新安江—富春江—錢塘江等骨干河流的水質安全是保障城市水安全的重要基礎，但是目前在錢塘江流域尚未形成有效的水污染事故應急預警和水環(huán)境安全保障體系。

國外突發(fā)性污染事故預報模型的研究始于20世紀70年代。早期的經(jīng)典理論是Fay靜水或恒定流環(huán)境下的油膜擴散三階段模式[1]。在此基礎上，很多學者考慮了海洋環(huán)境動力學的影響而提出了一系列的改進模式，其中Machay公式考慮了風速的影響，分別建立了厚油膜和薄油膜的擴展公式[2]；Lehr等對Fay理論進行了修正，考慮了流場及風場對油膜擴展的影響，認為油膜在海洋中的擴散不是圓形而是橢圓形的, 長軸方向與風向一致[3]。MIT則突破了傳統(tǒng)理論模式，建立了油膜擴展—分散的微分方程的數(shù)值求解模式。在此基礎上，許多國家建立了突發(fā)性污染事故的預報系統(tǒng)。目前國際上比較著名的水環(huán)境溢油、化學品泄漏事故應急模擬系統(tǒng)主要有丹麥水環(huán)境研究所開發(fā)的MIKE PA/SA系統(tǒng)，美國應用科學協(xié)會（ASA）開發(fā)的OilMap（溢油模型）、ChemMap（化學品模型），英國的OSIS，挪威的OILSPILL/STAT，比利時的MU-SLICK，荷蘭的SM4等。歐洲多瑙河流域的德國、奧地利等9個國家針對多瑙河這一跨國河流的突發(fā)性事故，主要是船舶溢油泄漏事故，設計了“多瑙河突發(fā)性事故應急預警系統(tǒng)”，該系統(tǒng)為多瑙河突發(fā)性污染事故風險評價和應急響應的主要工具[4]。

我國對突發(fā)性污染事故模型的研究始于20世紀80年代，大多數(shù)屬于Fay理論模型改進版。如成都科技大學的溢油行為預測組合模型，中國科學院的膠州灣溢油范圍預測模型，青島海洋大學的海洋溢油軌跡分析預報模型，國家海洋局的基于油粒子概念的溢油軟件包等。我國頻繁發(fā)生的油類、有毒化學品突發(fā)性重大水污染事故促使長江、黃河等流域先后建立了重大水污染事件應急機制：三峽庫區(qū)綜合運用了GIS、RS、網(wǎng)絡、三維仿真等技術建立了突發(fā)性水污染事件應急響應系統(tǒng)[5,6]；黃委建成黃河水污染預警預報系統(tǒng)[7]；上海市環(huán)境科學研究院建立了業(yè)務化運行的長江口突發(fā)污染事故應急響應系統(tǒng)，對我國建立典型水源地水污染突發(fā)事故的實時預警和應急處理系統(tǒng)做出了有益的探索[8]。

本研究以數(shù)學模型作為水污染事故應急預警的核心手段，基于網(wǎng)絡GIS技術框架和空間關系型數(shù)據(jù)庫，研發(fā)覆蓋錢塘江水系主要河流的突發(fā)水污染事故應急響應系統(tǒng)，為保障錢塘江流域飲用水源安全提供快速應急響應和管理決策支持。該系統(tǒng)的研發(fā)可為浙江及全國其他重要水體的應急管理提供技術思路和有益借鑒。

2 突發(fā)水污染事故應急系統(tǒng)構架設計

系統(tǒng)采用目前廣泛應用的瀏覽器/服務器(Browser/Server)構架設計。用戶通過網(wǎng)絡瀏覽器操作系統(tǒng)界面，系統(tǒng)內(nèi)部的模型運算和數(shù)據(jù)分析在服務器端進行（圖1）。系統(tǒng)在服務器端的核心模塊包括：

（1）空間關系型中央數(shù)據(jù)庫：用于組織系統(tǒng)內(nèi)所有數(shù)據(jù)的地址、結構和相關拓撲關系；

（2）化學品/溢油模型：用于突發(fā)水污染事故的化學品/油品的應急演算；

（3）水動力模型：用于模擬生成化學品/溢油模型所需的水動力流場數(shù)據(jù)；

（4）地圖服務器：用于展現(xiàn)靜態(tài)圖層和網(wǎng)絡地圖；靜態(tài)圖層為操作人員在系統(tǒng)界面中制作的點、線、面圖層，網(wǎng)絡地圖取自國家地理信息公共服務平臺“天地圖”等網(wǎng)絡公開地圖。

（5）IIS網(wǎng)絡服務器：用于在網(wǎng)絡端發(fā)布系統(tǒng)平臺界面；

（6）數(shù)據(jù)網(wǎng)絡服務器：提供發(fā)布動態(tài)空間地圖、模型結果、環(huán)境數(shù)據(jù)分析等數(shù)據(jù)在線可視化服務。

圖1 突發(fā)水污染事故應急系統(tǒng)構架

3 系統(tǒng)開發(fā)技術

3.1 系統(tǒng)客戶端開發(fā)技術

系統(tǒng)客戶端是基于ArcGIS Viewer for Flex框架開發(fā)的。Flex Viewer是ESRI公司推出的基于WEB地理信息應用系統(tǒng)的一種免費應用程序框架。使用該框架可以通過簡單配置的方法快速搭建起一個基于ArcGIS Server的、以地圖為中心的富互聯(lián)網(wǎng)應用（RIA）的原型。瀏覽器利用FLASH播放器來加載和運行FLASH文件，F(xiàn)LASH與服務器中的應用程序接口（API）進行數(shù)據(jù)交互，從而啟動FLEX VIEWER的應用程序。用戶可以通過操作瀏覽器中的各種窗口部件（WIDGETS）來配置系統(tǒng)文件，運行FLEX VIEWER，讀取數(shù)據(jù)庫中的各類信息，實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的開發(fā)采用開源數(shù)據(jù)庫POSTGRESQL，并用POSTGIS為數(shù)據(jù)庫提供空間地理數(shù)據(jù)支持。PostgreSQL是一款強大的開源軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，其覆蓋了 SQL-2/ SQL-92 和 SQL-3/SQL-99等多種數(shù)據(jù)庫標準，包含了豐富的數(shù)據(jù)類型支持，其中有些數(shù)據(jù)類型連商業(yè)數(shù)據(jù)庫都不具備，如 IP 類型和幾何類型等。PostgreSQL是支持事務、子查詢、多版本并行控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)完整性檢查等特性的唯一一款開源軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它采用經(jīng)典的 C/S （Client/Server）結構，即一個客戶端對應一個服務器端守護進程的模式，這個守護進程分析客戶端來的查詢請求，生成規(guī)劃樹，進行數(shù)據(jù)檢索并最終把結果格式化輸出后返回給客戶端。不同的客戶端可以通過各類接口，如 ODBC、JDBC、Python、Perl、Tcl、C/C++和 ESQL 等進行連接。PostgreSQL 對接口的支持非常豐富，幾乎支持所有類型的數(shù)據(jù)庫客戶端接口。PostGIS為對象—關系型數(shù)據(jù)庫PostgreSQL提供了存儲空間地理數(shù)據(jù)的支持，使PostgreSQL成為一個空間數(shù)據(jù)庫，能夠進行空間數(shù)據(jù)管理、數(shù)量測量與幾何拓撲分析。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)建立了12個模式（SCHEMA），在這些模式下，總共有132基本表格（table）及相應的視圖（VIEWS）和功能（FUNCTIONS）組成了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的核心結構。新添入的GIS圖層，底圖、溢油和化學品模型圖層都可作為新的表格分別在GIS模式、公共模式、及場景模式下儲存。

3.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡服務開發(fā)技術

系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡服務是在微軟的DOTNET FRAMEWORK4 環(huán)境下用C#開發(fā)的網(wǎng)絡服務（WEB SERVICE）。基于XML技術的網(wǎng)絡服務是一種新的分布式計算模式，其松散耦合結構、多平臺兼容和開放性編譯的特點使得它將成為下一代電子商務的標準架構。用戶可以跨平臺訪問服務，但考慮到網(wǎng)絡的安全性，平臺設計中的每個服務功能都需要用戶端在登錄成功后經(jīng)過驗證才能進行訪問。系統(tǒng)中各類模型的模擬數(shù)據(jù)以NetCDF（Network Common Data Form）的形式儲存在服務端數(shù)據(jù)庫中[9-13]，用戶需要通過網(wǎng)絡界面訪問，經(jīng)過系統(tǒng)進行過濾和分析才能下載或展示。系統(tǒng)支持對模型數(shù)據(jù)的查詢、讀取及儲存。數(shù)據(jù)分析結果及地圖的發(fā)布直接由服務器端的應用程序轉化成相應的圖層和地圖。

3.4 水污染應急模型開發(fā)技術

系統(tǒng)中可通過網(wǎng)絡平臺界面實現(xiàn)在線實時運算的水污染應急模型是通過集成美國應用科學咨詢有限公司（ASA）開發(fā)的溢油（OILMAP）和化學品溢漏模型（CHEMMAP）開發(fā)而成的。OILMAP和CHEMMAP在美國本土、中東以及歐洲等地區(qū)應用廣泛，在溢油/危化品風險分析、應急處置等方面具有較為強大功能。OILMAP的軌跡和歸宿計算模型用于快速、第一時間估計溢油的運動情況。它在物質平衡的基礎上預測泄漏的油品在水體表面的運動軌跡?？梢杂媚Ｐ陀嬎闼查g或持續(xù)的溢油事件。溢油最初用一系列的溢油點表示，每個溢油點平均表示溢油總量的一部分。溢油點在風和流的作用下結合隨機擾動分散進行平流輸送。同時，油品會發(fā)生蒸發(fā)、擴散、進入水體、乳化以及吸附到岸邊的現(xiàn)象。所有這些過程都將影響油品的物化狀態(tài)、環(huán)境分布以及歸宿[14-17]。CHEMMAP的設計原理和OILMAP類似，通過輸入相關環(huán)境數(shù)據(jù)和泄漏化學品的物理化學性質數(shù)據(jù)，考慮化學品在水體中的蒸發(fā)、溶解、吸附、沉降和降解等過程，模擬其遷移轉化過程[18,19]。

3.5 水動力模型開發(fā)技術

由于錢塘江流量主要受富春江大壩人工控制，因此采用三維水動力模型與一維河網(wǎng)模型相結合的方式來模擬錢塘江流域的水動力流場。

采用三維水動力模式ECOMSED開發(fā)建立富春江大壩—杭州灣段的錢塘江干流三維水動力模型[20]。該模型的流場模擬結果將作為溢油模型和化學品模型計算油膜和化學品漂移軌跡所需的流場數(shù)據(jù)。ECOMSED是在普林斯頓海洋模式(POM)基礎上發(fā)展起來的三維水動力和泥沙輸運模式。采用源代碼模式可以有效地進行模式二次開發(fā)，便于實現(xiàn)計算結果的NetCDF格式自動轉換，便于錢塘江突發(fā)水污染事故應急系統(tǒng)的整合和集成開發(fā)。

采用丹麥DHI公司開發(fā)的MIKE11一維河網(wǎng)水動力模式構建新安江大壩—杭州灣段的錢塘江流域主要河流的一維河網(wǎng)模型[21]。該模型的流場結果同樣作為溢油模型和化學品模型計算油膜和化學品漂移軌跡所需的流場數(shù)據(jù)。采用一維河網(wǎng)模型可以實現(xiàn)對錢塘江流域干流和各支流的模擬覆蓋，并再現(xiàn)富春江大壩的人工調(diào)度對其上下游流速和水位的影響。由于MIKE11屬于商業(yè)軟件，代碼封閉，無法對其進行二次開發(fā)，因此另行開發(fā)數(shù)據(jù)轉接口程序，將MIKE11的計算結果轉換為NetCDF格式的二維流場，供錢塘江突發(fā)水污染事故應急系統(tǒng)調(diào)用。

4 錢塘江流域水動力模型構建

突發(fā)水污染事故應急系統(tǒng)要實現(xiàn)溢油和化學品溢漏的應急模擬，需要導入事故發(fā)生水域的流場數(shù)據(jù)作為污染物漂移擴散的水動力條件。流場數(shù)據(jù)則需要依靠水動力模型來模擬提供。因此，高精度的水動力模型是實現(xiàn)應急系統(tǒng)溢油和化學品溢漏高精度應急模擬的基礎。

4.1 錢塘江干流三維水動力模型構建

陸海交界、咸淡水混合的杭州灣河口，其動力機制非常復雜。該區(qū)域內(nèi)的水體運動受到地形岸線分布、上游徑流量、外海潮波、表面風場、水體溫鹽梯度等多種因子的影響。水動力模型研究范圍包含錢塘江干流富春江大壩—杭州灣大范圍水體在內(nèi)。上游邊界設在富春江大壩，海域邊界在東經(jīng)121.7°、北緯30.1°～30.8°左右。模型水平網(wǎng)格數(shù)832×30，垂向分為5層，計算時間步長為10s，網(wǎng)格最大分辨率50～60m（圖2）。模型邊界涉及富春江大壩下泄流量邊界和外海開邊界。外海開邊界采用水位開邊界，通過16個分潮（M2、S2、N2、K2、K1、O1、P1、Q1、MU2、NU2、T2、L2、2N2、J1、NO1和OO1）的調(diào)和常數(shù)來計算水位邊界。富春江大壩下泄流量采用實測流量數(shù)據(jù)。模型中啟用鹽度模擬模塊來反映斜壓力對流場的影響。鹽度邊界采用流入定常，流出無梯度的輻射邊界條件。上游邊界鹽度取0，外海邊界鹽度取觀測典型值。

圖2 錢塘江三維水動力模型網(wǎng)格設計

利用2011年6月和2014年5月的錢塘江干流各水文監(jiān)測點位的實測水位資料對模型進行率定和驗證（圖3）。根據(jù)率定和驗證結果可知，錢塘江干流水位計算結果與實測值吻合較好，水位平均誤差小于5%。該水動力模擬結果能夠為后續(xù)溢油和化學品數(shù)值模擬提供較準確的流場條件。

4.2 錢塘江流域一維河網(wǎng)水動力模型構建

一維河網(wǎng)水動力模型概化了錢塘江水系的主要河流：蘭江、新安江、富春江、錢塘江等干流以及浦陽江、分水江等主要支流（圖4）。水系河網(wǎng)上游覆蓋至新安江水庫大壩，下游覆蓋至錢塘江河口，覆蓋干流河道長約210km。模型上游邊界以水文站流量（水位）作為河網(wǎng)模型上游入流邊界條件，下游以河口附近潮位站潮位數(shù)據(jù)作為河網(wǎng)模型下游水位邊界條件；區(qū)間其他匯入支流如壽昌江、大源溪、淥渚江等在模型中以點源形式考慮其匯流影響。模型中設置富春江大壩的運行調(diào)度規(guī)則，以此模擬大壩人工調(diào)度對河流水動力的影響過程。

圖3 測站2011年6月水位率定和2014年5月水位驗證圖（點為實測值，實線為計算值）

圖4 一維河網(wǎng)模型全區(qū)域概化河網(wǎng)圖

利用2011年6月模型區(qū)域內(nèi)河道的水位實測結果進行模型驗證，水位的模擬和實測結果比較如圖5所示。

由模型驗證結果可知，水位的計算結果與實測值吻合較好，水位平均誤差小于5%。該水動力模擬結果同樣可為后續(xù)溢油和化學品數(shù)值模擬提供較準確的流場條件。

4.3 錢塘江流域典型流場庫構建

在錢塘江杭州段水動力模型構建的基礎上，針對錢塘江水系的典型水文特征，設計模擬不同富春江大壩下泄流量情景的模擬方案進行數(shù)值計算，并將模擬結果以NETCDF格式保存在典型流場數(shù)據(jù)庫中，以備G20峰會期間水生態(tài)安全評估時調(diào)用。模擬方案中富春江大壩下泄流量范圍設計在300m3/s～7 000m3/s范圍內(nèi)：300m3/s～1 000m3/s的方案，各方案按照100m3/s逐步增加下泄流量；1 000m3/s～7 000m3/s的方案，各方案按照500m3/s逐步增加下泄流量。由于模型分為干流三維模型和一維河網(wǎng)模型，水動力模擬方案也同樣分為干流水動力方案和一維河網(wǎng)水動力方案。

5 錢塘江流域歷史事故反演分析

利用開發(fā)構建的錢塘江突發(fā)水污染事故應急系統(tǒng)對錢塘江流域2014年5月發(fā)生的四氯乙烷泄漏事件進行模擬反演，驗證系統(tǒng)在水污染事故中的模擬精度和可靠性。

5.1 事故概況及模型設置

2014年5月18日凌晨3時許，桐廬縣境內(nèi)發(fā)生化學品運輸車輛側翻事故。泄漏四氯乙烷約25.8t，經(jīng)應急處置被攔截吸附17.8t，進入事發(fā)地點附近溪溝8t左右，該溪溝距離富春江2km左右。事發(fā)后，桐廬縣有關部門對有四氯乙烷泄漏的溪溝兩端及下游水溝設置8道圍壩。由于圍壩無法完全封閉污染物泄漏，富春江干流受到污染物影響。四氯乙烷初始進入富春江干流的時間為2014年5月18日凌晨5點左右，總量約1t；5月19日11點左右約0.5t四氯乙烷進入富春江干流；5月20日6點左右約2t四氯乙烷進入富春江干流。采用本次研究中構建的三維錢塘江干流水動力模型為化學品泄漏模擬提供事發(fā)時段的高精度水動力數(shù)據(jù)，通過化學品泄漏模型對事故的后續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行反演和驗證。

5.2 事故模擬結果分析

圖6 事故實測數(shù)據(jù)與模擬結果比對圖

根據(jù)事故實測數(shù)據(jù)與模擬結果比對可知（圖6）：5月18日9～10點，污染團抵達窄溪大橋。5月18日19～20點，污染團抵達中埠大橋，5月19日0～1點，污染團抵達富春江大橋，5月19日15～16點，污染團抵達漁山和蕭山南片水廠，5月20日6～7點，污染團抵達九溪水廠。從模擬和實測值比對結果可知，在5月20—21日，漁山、蕭山南片水廠和九溪水廠均出現(xiàn)污染團隨漲潮流回溯的現(xiàn)象，這表明當上游取水口確認污染團已經(jīng)過境后，下游取水口不能停止監(jiān)測，必須確保污染團完全排出錢塘江后才可解除警報。通過對該次事故的驗證反演表明，本系統(tǒng)在突發(fā)水污染事故的應急模擬中具有較高的精度和可靠性，可為錢塘江流域的突發(fā)水污染事故的應急決策提供可靠的事故反演和事態(tài)推演等信息支持。

6 錢塘江流域典型水污染事故情景庫構建

為了快速有效應對G20峰會期間錢塘江流域可能發(fā)生的突發(fā)水污染事故，構建典型突發(fā)水污染事故情景庫，本研究分別模擬峰會前后（2016年8月底至9月初）錢塘江沿線不同地點不同泄漏時刻發(fā)生不同類型化學品泄漏，進入錢塘江干流的化學品在水體中的遷移轉化過程和對沿線各取水口的影響情況。一旦峰會期間發(fā)生突發(fā)水污染事故，即可利用該情景庫迅速查詢最為接近的情景案例，根據(jù)案例模擬結果對事故可能造成的影響在第一時間做出初步判斷，為應急處置提供有力支撐。

6.1 模擬事故點及源強選取

常見的突發(fā)水污染事故主要有運輸?；返能囕v、船舶事故以及企業(yè)突發(fā)事故排放，前一類事故易發(fā)生在橋梁、碼頭等處，后一類事故泄漏?；吠ǔＭㄟ^支流匯入錢塘江干流，因此選取錢塘江沿線主要橋梁、渡口和支流匯入口作為模擬事故點，共24個點位。由于大部分取水口位于富春江大壩以下，大壩上游發(fā)生的泄漏事故由于水動力條件、自身擴散、揮發(fā)和降解以及大壩阻隔等因素對下游取水口影響相對較小，因此重點模擬富春江大壩以下18個點位。

6.2 模擬化學品選取

危險化學品數(shù)量繁多，選取典型化學品進行模擬既可以反映大部分化學品進入錢塘江水體后遷移轉化過程，又可避免情景數(shù)據(jù)庫過于龐大繁雜。因此，研究中綜合考慮了錢塘江流域生產(chǎn)、使用、貯存和運輸?shù)闹饕；芬约皻v史突發(fā)水污染事故涉及的?；罚x取了溶解型化學品四氯乙烷、漂浮型化學品甲苯和不溶沉降型化學品1,2,4-三氯苯等作為事故情景庫主要模擬的化學品。四氯乙烷作為溶解型化學品，密度大于水，溶解性較強，揮發(fā)性較高；苯系物中的甲苯作為漂浮型化學品，其密度小于水，溶解性不強，揮發(fā)性較高；1,2,4-三氯苯作為不溶沉降型化學品，密度大于水，溶解性弱，不易揮發(fā)，進入水體后基本分布于水中和沉積物上。

6.3 主要模擬條件及參數(shù)選取

模擬時間段根據(jù)G20峰會召開時間選擇了2016年8月底至9月初，具體模擬泄漏時刻則選取了該時間段內(nèi)的大潮漲憩、大潮落憩、大潮落急、小潮漲憩、小潮落憩、小潮落急等典型時刻；富春江大壩上游由于無明顯潮汐現(xiàn)象，因此模擬泄漏事故不區(qū)分潮時。水動力條件則根據(jù)一旦發(fā)生事故后富春江大壩可能的下泄流量條件，選擇 1 000m3/s、1 500m3/s 、2 000m3/s、3 000m3/s下泄流量條件下的水動力模擬文件。由于風對大部分進入水體的化學品遷移轉化過程影響較小，因此風場參數(shù)選擇為無風。模擬時長根據(jù)泄漏點位置及水動力條件并經(jīng)過初步試算后選擇7～13天。

6.4 模擬化學品毒性及閾值選取

四氯乙烷是有氯仿樣氣味的無色液體，不燃，有毒，具刺激性。地表水環(huán)境質量標準（GB3838—2002）中無四氯乙烷項目，美國EPA制定的四氯乙烷水環(huán)境目標值（以對水生生態(tài)系統(tǒng)影響為依據(jù)）為97ppb，取該限值為四氯乙烷閾值。甲苯為無色澄清液體，屬低毒類，對皮膚、黏膜有刺激性，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。在地表水環(huán)境質量標準（GB3838—2002）中甲苯限值為700ppb，取該限值作為甲苯閾值。1,2,4-三氯苯為無色或微黃色透明液體，有特殊氣味。對眼、上呼吸道、粘膜、皮膚有刺激作用。在地表水環(huán)境質量標準（GB3838—2002）中1,2,4-三氯苯限值為20ppb，取該限值作為1,2,4-三氯苯閾值。

6.5 構建錢塘江流域典型水污染事故情景庫

對上述各模擬事故點各不同模擬條件下的情景案例逐個進行計算，將污染物到達各取水口的時刻、各取水口水體中污染物超閾值時刻、持續(xù)超閾值時間和峰值濃度逐個進行統(tǒng)計，形成錢塘江流域突發(fā)水環(huán)境事故應急速查表，將情景案例及速查表統(tǒng)計信息設計成系統(tǒng)功能模塊，構建成錢塘江流域典型水污染事故情景庫（圖 7）。

7 結論

針對錢塘江流域突發(fā)性水污染事故風險，為實現(xiàn)應急管理部門和應急人員快速且較為準確地掌握事故現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢以及對周邊環(huán)境的危害程度，為保障G20峰會期間錢塘江流域的飲用水源地安全，本研究以水動力模型、溢油和化學品泄漏模型為核心，采用空間關系型中央數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，基于網(wǎng)絡GIS技術研發(fā)了錢塘江突發(fā)水污染事故應急系統(tǒng)，并通過對錢塘江流域歷史事故的反演，驗證了該系統(tǒng)的準確度和可靠性。鑒于錢塘江流域地形和人工構筑物特點，研究中采用三維水動力模型與一維河網(wǎng)模型相結合的方式構建了錢塘江流域水動力模擬體系。研究中針對錢塘江水系的典型水文特征和突發(fā)水污染事故特點，建立了典型流場庫和突發(fā)水污染事故情景庫，以此實現(xiàn)快速有效地應對G20峰會期間錢塘江流域可能發(fā)生的突發(fā)水污染事故。該系統(tǒng)可為錢塘江流域的水環(huán)境應急管理部門提供快速而準確的事故反演和事態(tài)推演信息，為保障錢塘江流域飲用水源地安全提供有力的技術支持，并可為浙江及全國其他重要水體的應急管理提供技術思路和有益借鑒。

圖7 系統(tǒng)中水污染事故情景庫示意圖