城市配水系统突发污染事件风险评价研究

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1、城市配水系统突发污染事件风险评价研究StudyonRiskAssessmentMethodofWaterDistributionSystemBasedonIntrusionEvents学科专业：环境工程研究生：姜巍指导教师：牛志广副教授天津大学环境科学与工程学院二零一二年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确

2、的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要近几年来，我国水环境污染事故特别是突发性水质污染事故频发，城市供水安全问题已经成为整个城市安全系统的重要组成部分，越来越得到关注与重视，获得安全卫生

3、的饮用水成为了群众最关心、要求最迫切的问题之一。配水系统作为供水系统的重要组成部分，主要功能是将处理过的水输送给不同区域的用户，由于配水管网规模庞大，拓扑结构复杂，一旦受到突发污染事件的威胁和破坏，将带来巨大的危害，包括对公众生命的威胁、供水中断造成的经济损失、处理污染水花费的成本、公众对饮用水安全信任度的降低等，这些危害对社会秩序的稳定会产生影响，所以对城市配水系统进行面向突发污染事件威胁的风险评价具有重要的实际意义。首先，本文对配水系统突发污染事件进行了定义，并将风险评价理论应用于该领域，建立了面向突发污染事件的风险评价模型，并对模型参数的获取途径及模拟工

4、具进行了全面分析。其次，以华北某市APE区的配水系统作为研究对象，在风险评价理论的基础上，建立了一套城市配水系统面向突发污染事件威胁的风险评价方法。根据建立的风险评价方法，分析了污染物在管网外部和进入到配水系统内部的反应；给出了评价过程中涉及到的不确定性因素的数据获得途径，并对数据进行了分析、拟合，以确定其对评价结果影响的程度大小。最后，通过模拟污染物的传播，得到流动到各个节点的污染质量负荷，对用户的暴露风险进行了评价，并应用该数据绘制了影响区域地图，得到了污染节点对其下游节点的潜在影响范围，引入暴露指数，来表示整个系统对突发污染事件的平均反应；另外应用蒙特卡

5、洛法对评价过程中的不确定性因素进行了敏感度分析，得到各个因素的敏感度排序，为风险的降低提供了依据。通过本文的研究，提出了一套较为完整的城市配水系统突发污染事件风险评价方法，能够为配水系统的安全升级提供参考依据。关键词：城市配水系统；突发污染；脆弱性；风险评价；敏感度分析ABSTRACTRecently,waterresourcepollutionincidents,especiallywaterqualitypollutionoccurredfrequently.Municipalwatersupplysecurityhasbecomeanimportantc

6、omponentofthecitysafetysystemanddrawsmoreconcerns.Gettingsafeandcleandrinkingwaterbecomesoneofthemostconcerningandurgentissues.Waterdistributionsystemisoneoftheimportantpartsofmunicipalwatersupply,anditsmajorfunctionistransportingcleanwatertousersindifferentregions.Itwillcausehugeda

7、magesoncethewaterdistributionsystemsufferedfromwaterpollutionbecauseofitshugepipenetworkandcomplextopologystructure.Thesedamages,includingthethreatofhumanhealth,economiclossesofwatersupplyinterruptions,costsforpollutantwaterretreatmentanddropofpublictrust,willinfluencethesteadyofthe

8、socialstabilization