一种流域突发水污染事件预警及应急处置方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种突发水污染事件预警及应急处置方法和系统，属于水环境监测、预警与应急处置领域。本发明专利技术中，根据污染物的种类、浓度和主要水质参数等指标，识别特征污染物，对突发水污染事件进行归类，并将其与历史发生的对应类型最严重突发水污染事件的污染指标进行对比检验，根据检验结果确定突发水污染事件的污染级别，并根据不同的污染级别，启动相应级别的应急处理系统，得到相应的处理方案；由于对不同级别的突发水污染事件使用相应级别的处理资源和方案，可以保证各种应急资源的合理利用和快速得到处理方案，且避免了突发水污染事件发生后响应不足或响应过度，进而实现了对流域突发水污染事件的有效预警，极大地减轻了突发水污染事件造成的危害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水环境监测及突发水污染事件预警与应急处置领域，涉及一种突发水 污染事件预警及应急处置方法和系统，尤其涉及一种突发水污染事件污染级别的快速划分 及应急处置预案的快速获取方法和系统。
技术介绍
流域是一类复杂的自然地理区域，它是以地表水和地下水为主要纽带，密切连接 特定区域水循环、土地覆被、生态系统等自然支撑系统和人口、经济与社会等社会经济系统 的综合生态地域系统。 相比于一般的水污染问题，突发水污染事件具有不确定性与随机性、突发与阶段 性及其重大危害性等特点。突发水污染事件的特点是具有突发和破坏性，如果无法提前对 突发水污染事件进行预警，并及时制订出有效的解决方案，就会对人体健康、生态环境和社 会生产造成严重的影响。 突发水污染事件的非自动检测方法主要依靠人员力量，通过长时间的人工监测和 观察得到异常事件，需要的人力和时间等运行成本较高，且无法实现事件的全程实时跟踪。 对流域水体的实时在线监测在流域突发水污染事件的预警中发挥着不可替代的作用。由于 突发水污染事件具有的危害性大，所以，必须快速、及时、有效地识别突发水污染事件，并给 出处理方案，从而避免危害的发生。而突发水污染事件的监控与预警是及时制定和实施应 急处置预案的基础，是将重大水污染事件遏制在孕育期，有效预防水污染事件和减轻其危 害的最佳选择。 我国对于流域突发水污染事件，尚没有系统、可靠的预警方法与应急处置系统，导 致突发水污染事件发生后，相关部门不能及时识别并作出处理，从而造成了极大的危害。
技术实现思路
针对突发水污染事件需要及时预警和快速响应的需求，为进一步提升突发水污染 事件的预警速度，快速准确地划分污染级别并给出有针对性的应急处置方案，本专利技术的目 的在于提供一种流域突发水污染事件预警与应急处置方法和系统，从而解决现有技术中存 在的前述问题。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下： 一种流域突发水污染事件预警及应急处置方法，包括如下步骤：S1，获取流域各监控区域水体当前的水质参数及污染物浓度，判断该流域是否发 生当前突发水污染事件，如果发生，则执行S2,否则，进入下一个循环； S2,对当前突发水污染事件的水质参数及污染物浓度进行归一化处理，得到无量 纲的水质参数及污染物浓度，获得反映当前突发水污染事件污染状况的指标集X; S3,获取历史上有记录的每起突发水污染事件的水质参数和污染物的浓度，并进 行归一化处理，获得反映历史突发水污染事件污染状况的指标集Y; S4,根据反映历史突发水污染事件污染状况的指标集Y，识别每起历史突发水污染 事件的特征污染物，依据特征污染物的种类将有记录的历史突发水污染事件分类； S5,从每类历史突发水污染事件中，筛选出特征污染物浓度最大的突发水污染事 件，形成特征污染物浓度最大的各类突发水污染事件的集合M，获取M中每起突发水污染事 件的水质参数和污染物浓度，并进行归一化处理，获得反映M中每起突发水污染事件污染 状况的指标，形成M中每起突发水污染事件的污染指标集ZY，对ZY进行标准化处理，形成符 合标准正态分布的数据序列Ny; S6,根据当前突发水污染事件的特征污染物，确定当前突发水污染事件的类型，对 反映当前突发水污染事件污染状况的指标集X进行标准化处理，形成符合标准正态分布的 数据序列Nx; S7,获取与当前突发水污染事件类型相对应的历史突发水污染事件的数据序列 NY，将队与NY之间进行参数检验，根据检验结果确定当前突发水污染事件的污染级别； S8,根据当前突发水污染事件的污染级别确定处理系统的级别，将S1中获取的当 前的水质参数及污染物浓度发送至对应级别的处理系统中，在所述对应级别的处理系统 中，获取当前突发水污染事件的应急处置方案。 进一步地，S8之后还包括步骤：将当前突发水污染事件的水质参数、污染物浓度 的信息和对当前突发水污染事件的应急处置方案存储在历史突发水污染事件数据库中。 进一步地，S5和S6之间还包括步骤： 将S2中得到的X与S3中得到的Y进行统计检验，根据检验结果判定是否存在与 当前突发水污染事件类似的历史突发水污染事件，若存在，则识别出与当前突发水污染事 件最接近的历史突发水污染事件，并根据最接近的历史突发水污染事件的处置方案和当前 突发水污染事件的具体特点，得到当前突发水污染事件的应急处置方案；否则，执行S6。 优选地，S1中，所述判断该流域是否发生当前突发水污染事件，包括：S101，识别流域的潜在风险区域；S102,获取所述潜在风险区域的实时水质参数及各项污染物的原始监测数据；S103,将S102获取的原始数据转化为表征水体实时污染状况的指标；S104,识别异常指标以判断是否发生突发水污染事件。 进一步地，S101和S102之间还包括步骤： 将所有水质指标和污染物指标的历史数据整理成污染指标的时间序列，运用加权 平均的统计分析方法对未来时刻的水质变化趋势进行定量预测，从而找出所述潜在风险区 域易发生突发水污染事件的高峰期，并在所述潜在风险区水污染的高峰期增设监测点，以 及对监测点的水质监测。 优选地，S7中，所述将NANY之间进行参数检验，采用U检验法，其中，典型显著 性水平a依次选取为〇. 01，〇. 05和0. 1，具体包括如下步骤：S701，查询标准正态分布双侧上分位点Ua/2表，获取a分别为〇. 〇1、〇. 05和0. 1 时，对应的Ua/2值依次为2. 5758,1. 9600和1. 6449;S702,根据如下计算公式计算U值：【主权项】1. 一种流域突发水污染事件预警及应急处置方法，其特征在于，包括如下步骤： S1，获取流域各监控区域水体当前的水质参数及污染物浓度，判断该流域是否发生突 发水污染事件，如果发生，则执行S2,否则，进入下一个循环； 52, 对当前突发水污染事件的水质参数及污染物浓度进行归一化处理，得到无量纲的 水质参数及污染物浓度，获得反映当前突发水污染事件污染状况的指标集X; 53, 获取历史上有记录的每起突发水污染事件的水质参数和污染物的浓度，并进行归 一化处理，获得反映历史突发水污染事件污染状况的指标集Y; 54, 根据反映历史突发水污染事件污染状况的指标集Y，识别每起历史突发水污染事件 的特征污染物，依据特征污染物的种类将有记录的历史突发水污染事件分类； 55, 从每类历史突发水污染事件中，筛选出特征污染物浓度最大的突发水污染事件，形 成特征污染物浓度最大的各类突发水污染事件的集合M，获取M中每起突发水污染事件的 水质参数和污染物浓度，并进行归一化处理，获得反映M中每起突发水污染事件污染状况 的指标，形成M中每起突发水污染事件的污染指标集Zy，对Zy进行标准化处理，形成符合标 准正态分布的数据序列Ny; 56, 根据当前突发水污染事件的特征污染物，确定当前突发水污染事件的类型，对反映 当前突发水污染事件污染状况的指标集X进行标准化处理，当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流域突发水污染事件预警及应急处置方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，获取流域各监控区域水体当前的水质参数及污染物浓度，判断该流域是否发生突发水污染事件，如果发生，则执行S2，否则，进入下一个循环；S2，对当前突发水污染事件的水质参数及污染物浓度进行归一化处理，得到无量纲的水质参数及污染物浓度，获得反映当前突发水污染事件污染状况的指标集X；S3，获取历史上有记录的每起突发水污染事件的水质参数和污染物的浓度，并进行归一化处理，获得反映历史突发水污染事件污染状况的指标集Y；S4，根据反映历史突发水污染事件污染状况的指标集Y，识别每起历史突发水污染事件的特征污染物，依据特征污染物的种类将有记录的历史突发水污染事件分类；S5，从每类历史突发水污染事件中，筛选出特征污染物浓度最大的突发水污染事件，形成特征污染物浓度最大的各类突发水污染事件的集合M，获取M中每起突发水污染事件的水质参数和污染物浓度，并进行归一化处理，获得反映M中每起突发水污染事件污染状况的指标，形成M中每起突发水污染事件的污染指标集ZY，对ZY进行标准化处理，形成符合标准正态分布的数据序列NY；S6，根据当前突发水污染事件的特征污染物，确定当前突发水污染事件的类型，对反映当前突发水污染事件污染状况的指标集X进行标准化处理，形成符合标准正态分布的数据序列NX；S7，获取与当前突发水污染事件类型相对应的历史突发水污染事件的数据序列NY，将NX与NY之间进行参数检验，根据检验结果确定当前突发水污染事件的污染级别；S8，根据当前突发水污染事件的污染级别确定处理系统的级别，将S1中获取的当前的水质参数及污染物浓度发送至对应级别的处理系统中，在所述对应级别的处理系统中，获取当前突发水污染事件的应急处置方案。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田培，许新宜，陈建楠，王国强，李斌，宾零陵，徐劲草，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11