湖（库）突发水污染事故快速模拟技术

技术来源

       国家计划 。

技术简介

       该技术基于 Godunov型有限体积方法分别构建河湖（库） 平面二维水动力数学模型和污染物 对流扩散数学模型 ，耦合高精度水动力数学模型实现对易溶于水污染物输移扩散过程的准确模 拟 ；采用拉格朗 日粒子追踪方法构建“ 油粒子 ”模型 ， 实现对难溶于水 （溢油） 污染物随流迁移 扩散的准确模拟 ；研发 openMP和 GPU并行技术大幅提高模型计算速度和效率 ， 实现突发水污 染事故污染物输移扩散过程模拟仿真预演 。

技术指标

     （1）该技术算法在空间和时间上均达到二阶精度 ， 河湖 （库） 水位模拟绝对误差 <0. 06m， 流量模拟相对误差<5% ，易溶于水污染物模拟相对误差 <20% ， 油膜面积模拟相对误差 <4% ， 油膜厚度模拟相对误差<3% 。

（2） 突发水污染事故模拟： 例如 2021年 11月丹江口水库入库支流老灌河发生锑污染事故， 利用该技术模拟的丹江口库区曹湾 、马蹬 、八仙洞 、大观苑 、兰沟 、宋岗码头 、杜湾 、北坡和陶  岔等采样点浓度与实测浓度相对误差在 20%以内 。

应用范围及前景

       适用于河流 、湖泊和水库突发水污染事故应急处置和水质安全管理工作 。

随着我国工业化和城镇化进程的加快 ，河湖（库） 周边新增众多的大中型化工企业 ，部分河 湖（库） 船舶数量和船舶运力上都有了大幅度提高 ，发生突发性水污染事故的概率与 日俱增 。该 技术具备模拟指标多 、计算精度高和速度快等特点 ， 可以为流域机构和地方水行政主管部门开展 突发水污染事故应急处置提供技术支撑 ；该技术在河流 、湖泊和水库突发水污染事故应急处置和 水质安全管理工作中具有广阔的应用前景 。

持有单位： 长江水资源保护科学研究所 、 南水北调中线水源有限责任公司

单位地址： 湖北省武汉市汉阳区琴台大道 515号

联  系  人： 徐建锋

联系方式： 13212724762、02784872078