伴随着全球气候变化,我国气候异常和极端天气事件频发,由极端干旱引发的城市供水危机时有发生;与此同时,突发性水污染事故频发,城市供水安全问题日趋严峻和突显;而由洪涝、地震、旱灾、火灾、风暴潮、沙尘暴、泥石流等自然地质灾害、战争、人为破坏等重大突发事故均可能破坏饮用水源,毁坏供水管线、供水设施以及水厂,造成灾期和灾后一段时期内无法供应符合卫生安全要求的饮用水局面,给人类的生命和财产造成巨大痛苦和损失。因此,为了预防由极端天气和突发事件引起的城市供水不安全问题,保障我国城市供水安全与可持续发展,在总结国内外研究现状的基础上,《城市供水预报及应急调度关键技术研究与应用》提出了城市供水应急调度理论基础,构建了城市枯季供需水预报技术、应急预警技术、应急调度模型及应急管理系统,并以安阳市为例,分析和探讨了安阳市平原区城市供水应急预警模型的构建与实际应用。
随着社会、经济的发展和人口的增长,城市对水资源的需求量、依存性越来越大。对城市管理者来说,不仅要保障城市常规供水,还要考虑非常态供水危机的可能性并做好充分的准备。我国城市供水应急预案制度初步建立,但应对由突发水污染事故、自然灾害等造成的影响,应急能力依然十分薄弱。主要体现在应急责任不明确、预案制度不完善、缺乏应急信息支持系统,同时应急监测援助系统、应急物资储备系统、应急设施保障系统、应急供水大型装备和专业化应急队伍还达不到快速响应和迅速供水的应急需求。为保障城市供水安全、缓解城市供水系统的脆弱性和应对未来因干旱导致的供水压力,开展城市供水预报及应急调度势在必行。
全书共分7章,第1章是绪论,介绍了城市供水预报、预警及其应用、供水应急调度方面国内外研究现状及对我国的启示,由沙金霞、刘彬、李苏撰写;第2章系统阐述了城市供水预报及应急调度理论基础,介绍了城市供水预报方法、城市供水突发事件的分类分级、应急预警组成、预警级别及信息发布,给出了城市供水应急预案和应急调度措施,由沙金霞、谢纪强撰写;第3章是城市枯季供需水预报技术,根据我国枯季径流的特点,建立了基于BP神经网络的水库枯季径流预报模型技术、以地下水数值模拟模型为基础基于水均衡方程的地下水可开采量预报模型以及枯季需水量分析预报模型和城市枯季供需水预报模型,由沙金霞、刘彬、谢纪强撰写;第4章是城市供水安全预警技术,包括预警等级划分、审批权限、发布流程、预警指标和预警标准(水库、地下水源地等)等研究方法和技术,由沙金霞、谢纪强、常一帆撰写;第5章是城市供水安全应急调度技术与应急管理系统,以城市供水应急调度网络图为基础,建立了基于规则的城市供水应急调度模型,由沙金霞、刘彬、谢纪强、韩宇航撰写;第6章是安阳市城市供水安全应急预警模型,根据安阳市的供水特点,利用本书提出的预警理论、预警技术、预警模型和管理系统,给出了预警标准和预警结果,并在此基础上按不同类型的突发事件分别设置了不同情景进行分析,最终给出安阳市安全供水的调度方案,由沙金霞、徐丹、李苏、徐志恒、孙博伦撰写;第7章是结论与展望,由沙金霞、谢纪强撰写。
由于城市供水预报及应急调度研究相关研究理论和方法仍处于探索阶段,限于作者水平和时间限制,书中难免存在不足和错误之处,恳请读者批评指正。
前言
章绪论(1)
1.1研究背景与研究意义(1)
1.2国内外研究概况(2)
1.3研究内容与技术路线(8)
第2章城市供水预报与应急调度理论基础(10)
2.1相关概念(10)
2.2供水预报方法(11)
2.3城市供水突发事件的分类、分级(12)
2.4预警组成、预警级别及信息发布(14)
2.5城市供水应急预案(14)
2.6供水应急调度措施(15)
2.7本章小结(16)
第3章城市枯季供需水预报技术(17)
3.1枯季径流预报(17)
3.2枯季地下水可开采量预报(27)
3.3枯季需水预报(28)
3.4城市枯季供需水情势预报(30)
3.5本章小结(32)
第4章城市供水应急预警技术(33)
4.1预警等级与发布流程(33)
4.2预警指标(34)
4.3预警标准(34)
4.4本章小结(37)
第5章城市供水应急调度技术与应急管理系统(38)
5.1应急调度网络图(38)
5.2应急调度模型(39)
5.3系统需求分析(45)
5.4系统总体框架(47)
5.5系统数据库的设计与建设(48)
5.6系统详细设计与主要功能(49)
5.7本章小结(56)
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第6章安阳市试点应用(57)
6.1概况(57)
6.2水资源条件及开发利用形势(60)
6.3城市供水风险分析(63)
6.4枯季供需水情势预报(63)
6.5预警技术(88)
6.6应急调度模型(91)
6.7本章小结(102)
第7章结论与展望(103)
7.1主要结论(103)
7.2展望(104)
参考文献(105)