禹門口供水工程環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析研究.pdf

1、本文以禹門口供水工程為研究對(duì)象，在分析水源區(qū)(黃河)徑流時(shí)序的變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Copula貝葉斯網(wǎng)絡(luò)理論對(duì)水源區(qū)(黃河)與受水區(qū)(汾河)河流之間徑流豐枯遭遇風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，為水資源優(yōu)化配置提供科學(xué)依據(jù)。根據(jù)禹門口供水工程的實(shí)際功能要求，運(yùn)行特點(diǎn)和供水水質(zhì)目標(biāo)，對(duì)水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別及機(jī)理分析，并采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)對(duì)非突發(fā)性水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。在對(duì)大壩潰堤風(fēng)險(xiǎn)影響因素進(jìn)行具體識(shí)別和分析的基礎(chǔ)上，確定引發(fā)潰壩危險(xiǎn)的各變量因子，構(gòu)建潰壩風(fēng)險(xiǎn)貝葉

2、斯網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，結(jié)合歷史資料及專家知識(shí)，確定各變量的條件概率表，在MATLAB平臺(tái)下應(yīng)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計(jì)算潰壩風(fēng)險(xiǎn)概率。本文取得的主要成果如下：
　　 (1)結(jié)合Kendall秩次檢驗(yàn)法、R/S分析法、游程分析法和Markov過程分析法的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)黃河(龍門站)年徑流量變化規(guī)律進(jìn)行了分析。
　　 (2)應(yīng)用Copula方法構(gòu)建禹門口供水工程黃河水源區(qū)與汾河受水區(qū)之間二維徑流聯(lián)合分布模型，并對(duì)二者之間的豐枯遭遇頻率進(jìn)行計(jì)算，通過分

3、析認(rèn)為黃河水源區(qū)與汾河受水區(qū)同時(shí)出現(xiàn)枯水年是禹門口供水工程的調(diào)水不利情況，其它豐枯組合為調(diào)水有利情況。故禹門口供水工程調(diào)水有利的概率為76.48％，調(diào)水不利的概率為23.52％。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建Copula貝葉斯網(wǎng)絡(luò)豐枯遭遇風(fēng)險(xiǎn)管理模型，并對(duì)禹門口供水工程未來(lái)運(yùn)行中可能發(fā)生的豐枯遭遇及其風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了仿真研究。
　　 (3)在MATLAB平臺(tái)下應(yīng)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計(jì)算禹門口供水工程的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)概率。由計(jì)算結(jié)果可以看出：①水溫升高將增加水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)

4、發(fā)生的概率，增加幅度為0.0172。②點(diǎn)源和非點(diǎn)源污染增加水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率分別為0.3053，0.3044，很顯然污水排放增加了水質(zhì)惡化的可能性。③枯水年水量減少會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性增大。④調(diào)水源頭水質(zhì)會(huì)對(duì)受水區(qū)水質(zhì)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致受水區(qū)水質(zhì)發(fā)生變化。⑤多因子聯(lián)合影響下的水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)概率，以調(diào)水源頭水質(zhì)和污水排放組合情況下水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率來(lái)進(jìn)行討論，調(diào)水源頭水質(zhì)為Ⅱ類水時(shí)，對(duì)應(yīng)污水排放為點(diǎn)源、非點(diǎn)源、不排放的情況下，水質(zhì)級(jí)別大于Ⅲ類

5、的概率分別為0.9646、0.9717、0.4896，可見點(diǎn)源污染和非點(diǎn)源污染導(dǎo)致水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率增大，污水不排放時(shí)水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率將減小。
　　 (4)在MATLAB平臺(tái)下應(yīng)用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)計(jì)算潰壩風(fēng)險(xiǎn)概率。由計(jì)算結(jié)果可以看出：①當(dāng)超標(biāo)洪水發(fā)生時(shí)，大壩失效(潰壩)和安全的概率分別為0.6001和0.3999；②考慮多因子聯(lián)合影響下的潰壩風(fēng)險(xiǎn)概率，以超標(biāo)洪水和泄洪能力情況下潰壩風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率來(lái)進(jìn)行討論，當(dāng)超標(biāo)洪水發(fā)生時(shí)，泄洪能力