禹門口供水工程環(huán)境風險分析研究.pdf

1、本文以禹門口供水工程為研究對象，在分析水源區(qū)(黃河)徑流時序的變化規(guī)律的基礎上，應用Copula貝葉斯網絡理論對水源區(qū)(黃河)與受水區(qū)(汾河)河流之間徑流豐枯遭遇風險進行分析，為水資源優(yōu)化配置提供科學依據。根據禹門口供水工程的實際功能要求，運行特點和供水水質目標，對水環(huán)境風險進行識別及機理分析，并采用貝葉斯網絡對非突發(fā)性水環(huán)境風險進行評估。在對大壩潰堤風險影響因素進行具體識別和分析的基礎上，確定引發(fā)潰壩危險的各變量因子，構建潰壩風險貝葉

2、斯網絡拓撲圖，結合歷史資料及專家知識，確定各變量的條件概率表，在MATLAB平臺下應用貝葉斯網絡計算潰壩風險概率。本文取得的主要成果如下：
　　 (1)結合Kendall秩次檢驗法、R/S分析法、游程分析法和Markov過程分析法的優(yōu)點，對黃河(龍門站)年徑流量變化規(guī)律進行了分析。
　　 (2)應用Copula方法構建禹門口供水工程黃河水源區(qū)與汾河受水區(qū)之間二維徑流聯合分布模型，并對二者之間的豐枯遭遇頻率進行計算，通過分

3、析認為黃河水源區(qū)與汾河受水區(qū)同時出現枯水年是禹門口供水工程的調水不利情況，其它豐枯組合為調水有利情況。故禹門口供水工程調水有利的概率為76.48％，調水不利的概率為23.52％。在此基礎上構建Copula貝葉斯網絡豐枯遭遇風險管理模型，并對禹門口供水工程未來運行中可能發(fā)生的豐枯遭遇及其風險進行了仿真研究。
　　 (3)在MATLAB平臺下應用貝葉斯網絡計算禹門口供水工程的水質風險概率。由計算結果可以看出：①水溫升高將增加水質風險

4、發(fā)生的概率，增加幅度為0.0172。②點源和非點源污染增加水質風險發(fā)生的概率分別為0.3053，0.3044，很顯然污水排放增加了水質惡化的可能性。③枯水年水量減少會導致水質風險發(fā)生的可能性增大。④調水源頭水質會對受水區(qū)水質產生影響，導致受水區(qū)水質發(fā)生變化。⑤多因子聯合影響下的水質風險概率，以調水源頭水質和污水排放組合情況下水質風險發(fā)生的概率來進行討論，調水源頭水質為Ⅱ類水時，對應污水排放為點源、非點源、不排放的情況下，水質級別大于Ⅲ類

5、的概率分別為0.9646、0.9717、0.4896，可見點源污染和非點源污染導致水質風險發(fā)生的概率增大，污水不排放時水質風險發(fā)生的概率將減小。
　　 (4)在MATLAB平臺下應用貝葉斯網絡計算潰壩風險概率。由計算結果可以看出：①當超標洪水發(fā)生時，大壩失效(潰壩)和安全的概率分別為0.6001和0.3999；②考慮多因子聯合影響下的潰壩風險概率，以超標洪水和泄洪能力情況下潰壩風險發(fā)生的概率來進行討論，當超標洪水發(fā)生時，泄洪能力