基于gis的地面水环境应急预警系统的研制

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1、基于GIS的地面水环境应急预警系统的研制ab许丽忠Xulizhong王菲凤Wangfeifeng饶清华Raoqinghua曾雨Zengyu张锦胜Zhangjinshenga,b福建师范大学环境科学研究所高级工程师ablizhongxu@fjnu.edu.cn,wffeng@fjnu.edu.cn1.前言随着社会的发展，城市化进程的加快，工业企业规模的不断增大，化学品使用量不断增多，导致化学品交通运输量的急剧增长，含化学有毒有害物质污水排放量的迅速增长，突发性环境污染事件发生日益频繁，给社会带来了严重的经济损失和社会不安定因素，其中水环境突发事件是突发性污染事件的重要组成部分（图1，

2、图2）。与常规污染相比，突发性水污染因其发生的突然性、危害的严重性，有可能在短时间内造成水源污染、城市停水、饮水中毒、财产损失等问题，而成为水环境污染的一个重要来源。但突发性水污染事件作为一个概[1]率事件，从根本上讲是难以完全避免的，因此如何有效地做好突发性环境污染事件的预防、监测、应急处理处置及善后工作，建立运行有效、响应快速的事故应急管理系统对于最大限度降低环境污染程度、减少环境污染损失具有巨大的社会、经济效益和现实意义。事故次数水污染事故14060120损失(万元)水污染损失100508040损失6030次数402020100019981999200020012002200

3、3200420052006199819992000200120022003200420052006年份年份图11998－2006福建省环境污染事故与水污图21998－2006福建省环境污染事故瞬时染事故与水污染事故损失2.地面水环境应急预警系统的研制的基本思路地面水环境应急预警系统运行的基本思路见图3，从中可见，为建立相对完善有效的应急预警系统，至少应包括如下三大模块：⑴环境信息空间管理系统模块①风险源数据库：应该说每一有运输、贮存、生产、排放有毒有害物质的工矿企业都是潜在的突发性水污染事件的风险源。风险源数据库的主要内容为各工矿企业、油库、仓库等单位的一般情况(包括地址、电话、周

4、围环境状况、生产工艺流程等)、有毒、有害、易燃、易爆品的种类、数量、分布及隐患措施等。以便在发生突发性事故时能及时定位，并掌握事故单位的基本信息。②化学危险品管理数据库：化学危险品的数据的主要内容应包括：危险品的理化情况、应急处理方法、环境影响、环境标准(包括水、气等方面)、监测方法(包括现场监测方法和实验室监测方法)。以便在突发性污染事故发生时能及时得到尽可能全面的技术支持。③社会环境信息数据库：包括环境敏感保护目标（各类学校、机关团体、宾馆饭店、街道）以及应参加应急救援单位和部门（医院、急救中心，环保、消防）。每部分分别包括单位名称、所在地区、单位地址、邮政编码、联系科室、联系

5、电话、单位人口、地理坐标等。以便在发生突发性污染事故时能迅速判断事故可能影响的区域，为采取相应的应急措施提供基本资料信息。⑵水污染分布时空模拟系统水污染分布时空模拟系统是应急系统的核心部分。建立符合地表水实际状况的水动力、水质模型，模拟污染水团的推移扩散过程，计算某一时刻、某一地点的污染物浓度分布状况，确定污染的程度与范围，推算污染可能持续的时间，从而为应急指挥提供必要的基础数据支持支持。⑶应急指挥系统应急指挥系统包括事故应急人员数据库、事故应急设备管理数据库以及相关企事业单位的应急预案。污染事故应急人员数据库主要包括应急监测人员信息、应急专家信息、应急响应相关管理部门信息，主要包

6、括地址、联系方式；而应急监测设备库要记录危险品监测设备情况，其中包括应急监测仪器装备和应急监测仪器功能。突发性环境污染事故启动突发性环境污染应急系统是否是定点No,移动污染源污染源？Yes污染源定位污染源定位提取自然与提取企业社会概况基本信息判断事故类型社会经济概况河流水文资料气象资料调用扩散模型预测结果输出、动画显示调用黑名单数据库应急指挥系统图3地面水环境应急预警系统的研制的基本思路3地面水环境应急预警系统对GIS的需求GIS最为突出的特点在于其强大的空间分析功能以及良好的可视化功能。在GIS得到充分发展的今天，应该说应急预警系统三大模块均体现了对GIS的需求，每一模块的建设均

7、须以GIS为平台。下面分而述之。3.1环境信息空间管理系统的需求及GIS的实现一般而言，一个环境系统的建立均是以数据库为基础的。每一风险源都包含有其地理属性，这就使得系统开发设计者自然而然地选择了GIS，而GIS具有的强大功能，使系统开发者们更加容易实现其基本设想，进而进一步完善系统的功能。对于环境信息管理系统，使用者最为基本的功能既是查询功能。不难设想，使用者启动应用应急系统时，最通常的情形是：“某某地方出现了翻车事故，车上的剧毒物质进入水体”或“某某厂事故性排放了