一种渠道突发水污染事故限制扩散的调控方法

摘要

本发明公开了一种渠道突发水污染事故限制扩散的调控方法，在污染事故发生后可通过关闭下游节制闸，将污染物控制在闸内，通过计算下游各节制闸临界关闸时间，可判断关闭下游节制闸的具体位置，解决了无法确定关闭下游具体节制闸及何时关闭的问题，具有物理概念清晰、计算量小、结果直观等优点，可为渠道污染事故原位处置技术提供技术支撑。

主权项

一种渠道突发水污染事故限制扩散的调控方法，其特征在于，它包括以下步骤：1)计算污染物泄漏点下游节制闸最晚关闸时间，该最晚关闸时间即临界关闸时间，在所述临界关闸时间内关闭下游节制闸以将污染物限制在下游节制闸内，所述临界关闸时间的计算方法为：1.1)计算污染物泄漏至开始闭闸时间间隔t(min)内污染团峰值输移距离D_v：D_v＝60v_st    式1)式1中，v_s为时间间隔t(min)内污染团峰值输移速度；1.2)开始闭闸至水体静止污染团峰值输移距离D_RD_R包扩两部分，即节制闸完全关闭的时间t_close(min)内水体输移距离D_M和水流往复污染团输移距离D_F；D_M＝0.5×60×v_st_close    式2)D_F＝C_at_close+C_b    式3)D_R＝D_M+D_F＝0.5×60×v_st_close+C_at_close+C_b    式4)式中：v_s为关闸前水流速度(m/s)；C_a和C_b分别为拟合参数；1.3)在T(t＝t+t_close)时间内污染团纵向长度W W表示为：$v=d\sqrt{{\sigma }_x^2}/\mathrm{dt}$    式5)$W=\underset{0}{\overset{T}{\int }}\mathrm{vdt}=C_c\sqrt{60}{(t+t_{\mathrm{close}})}^{0.5}$    式6)式中：v为污染团纵向拉伸速度，C_c为纵向拉伸系数；1.4)计算临界关闸时间：D_v+D_M+D_F+0.5W＜L    式7)式7)中：L为污染物泄漏点至下游节制闸的距离；将式1)、式2)、式3)、式6)代入式7)即可得到一个关于t的非线性方程：$60v_{s}t+0.5\times 60\times v_s{t}_{\mathrm{close}}+C_a{t}_{\mathrm{close}}+C_b+0.5C_c\sqrt{60}{(t+t_{\mathrm{close}})}^{0.5}<L$    式8)利用式8)即可求得污染物泄漏点至开始闭闸的时间间隔(t)，即为临界关闸时间；2)利用步骤1)计算污染物泄漏点下游第一个节制闸临界关闸时间，若第一个节制闸临界关闸时间小于实际操作时间，则关闭该节制闸将无法限制污染物在该节制闸内，需计算下游第二个节制闸临界关闸时间；3)以下节制闸依次类推，直至临界关闸时间大于实际时间，该节制闸即为需要关闭的节制闸。