李佳慧 孫繼宸
摘? 要:近年來,重金屬尾礦庫泄漏事故時有發(fā)生,它已經(jīng)對我國人民的生命安全構(gòu)成了巨大的危害。一旦重金屬尾礦庫泄漏事故發(fā)生,造成大量污染物質(zhì)進(jìn)入水體,面臨時間緊、任務(wù)重的局面。因此,設(shè)計重金屬及尾礦庫金屬泄露應(yīng)急處置決策支持系統(tǒng),對加強重金屬與尾礦庫金屬泄漏污染的應(yīng)急管理能力,對應(yīng)對突發(fā)環(huán)境事件,保障人民群眾生命財產(chǎn)安全和環(huán)境安全,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展和社會和諧以及推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有重要指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:重金屬尾礦庫泄漏? 應(yīng)急處置? 決策支持系統(tǒng)
中圖分類號:TP79 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2020)04(c)-0014-02
隨著我國工業(yè)化以及城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,環(huán)境安全與資源可持續(xù)利用問題日益突出,重金屬尾礦庫泄露事故屢屢發(fā)生,因其污染具有不可逆轉(zhuǎn)性已然受到人們的關(guān)注和重視。國家在重金屬污染防治組織實施、機制模式、管控手段等方面持續(xù)重視,但我國重金屬污染防治工作基礎(chǔ)比較薄弱,還未形成重金屬污染防治長效管理機制[1]?!笆濉币詠?,重金屬污染綜合防治仍面臨一些不容忽視的問題和困難[2]。突發(fā)重金屬尾礦庫泄漏事故往往會造成大量的污染物質(zhì)進(jìn)入水體,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。一旦突發(fā)環(huán)境事件發(fā)生,面臨時間緊、任務(wù)重的局面。因此,設(shè)計重金屬及尾礦庫金屬泄漏應(yīng)急處置決策支持系統(tǒng),加強重金屬與尾礦庫金屬泄漏污染的應(yīng)急管理能力,有利于更好地進(jìn)行科學(xué)決策和指揮管理。
1? 系統(tǒng)總體設(shè)計
重金屬及尾礦庫金屬泄漏污染環(huán)境應(yīng)急決策支持系統(tǒng)的總體設(shè)計包含系統(tǒng)需求分析、模塊設(shè)計和運行流程設(shè)計。主要包括技術(shù)查詢、案例匹配、遙感研判和綜合管理4項系統(tǒng)需求功能,劃分了綜合信息管理、應(yīng)急決策及人機交互3個模塊。
1.1 需求分析
根據(jù)重金屬及尾礦庫金屬泄漏突發(fā)環(huán)境污染事件的特點和應(yīng)急決策需求,設(shè)計了4項主要的系統(tǒng)功能,分別是技術(shù)查詢、案例匹配、遙感研判、綜合管理。
技術(shù)查詢功能是當(dāng)決策者輸入事故基本信息和污染特征時,通過技術(shù)指標(biāo)檢索,系統(tǒng)運用改進(jìn)的層次分析法計算各技術(shù)指標(biāo)權(quán)重值,然后根據(jù)權(quán)重大小調(diào)用技術(shù)庫中相應(yīng)的應(yīng)急處置技術(shù)。
案例匹配功能是當(dāng)輸入發(fā)生的案例時,將污染事件信息、污染物信息、事故原因、事故過程盡可能填充完整然后系統(tǒng)按照指標(biāo)權(quán)重大小搜尋最相近案例,將新案例信息與原有案例庫中的案例進(jìn)行匹配,搜尋結(jié)果按照總體相似度由大到小順序顯示,只顯示最為相近的前3個案例。搜尋到的相近案例可以查詢案例的發(fā)生背景、應(yīng)急處置技術(shù)、事件原因分析、經(jīng)驗啟示等詳細(xì)信息。對尾礦庫事故案例進(jìn)行分析研究,展示典型實例中的有益教訓(xùn)[3]。
遙感研判功能是利用衛(wèi)星、航空、低空無人機等多平臺遙感影像數(shù)據(jù),運用多源遙感技術(shù)提取尾礦庫重金屬泄漏滑坡泥石流區(qū)域信息,基于數(shù)字高程模型,系統(tǒng)對尾礦庫重金屬泄露泥石流區(qū)域進(jìn)行定量分析,得到地形、坡度、坡向、坡度變化率等定量數(shù)據(jù),完成遙感信息的分析和研判。
綜合管理功能是應(yīng)急處置決策過程需要水文水質(zhì)、儲備物資、應(yīng)急技術(shù)等信息支持,這些信息會隨著時間不斷變化,因此設(shè)置了信息的增加、刪除、修改、查詢功能保證信息的實時更新和準(zhǔn)確性;同時,為了維護(hù)人機交互過程系統(tǒng)的安全性,綜合管理設(shè)置了權(quán)限管理功能,對用戶的操作職能做出規(guī)范。
1.2 模塊設(shè)計
根據(jù)系統(tǒng)需求,設(shè)計了綜合信息管理模塊、應(yīng)急決策模塊及人機交互模塊。每個模塊的具體內(nèi)容見圖1。
(1)綜合信息管理模塊負(fù)責(zé)對技術(shù)、案例、物資等信息數(shù)據(jù)以及用戶權(quán)限進(jìn)行及時的增加、刪除、修改、查詢,保證信息的實時性。
(2)應(yīng)急決策模塊包括技術(shù)模塊、案例模塊、遙感研判模塊。其中,技術(shù)模塊包括指標(biāo)查詢模塊、權(quán)重計算模塊、技術(shù)檢索模塊,確定一種或幾種應(yīng)急處置技術(shù);案例模塊包括案例檢索和相似案例復(fù)用模塊,通過污染事件信息、污染物信息、事故原因、事故過程等信息的匹配,尋找相似案例,為決策提供支持;遙感研判模塊包括多元數(shù)據(jù)遙感融合模塊、數(shù)字高程模型分析模塊、信息研判模塊,遙感研判模塊為決策提供更準(zhǔn)確的信息支持。
(3)人機交互模塊主要是指系統(tǒng)對窗體界面的設(shè)計,通過設(shè)計的友好界面實現(xiàn)系統(tǒng)的一系列功能,主要是對信息輸入和決策輸出等。
1.3 運行流程設(shè)計
重金屬泄漏事故應(yīng)急處置決策過程是一個涉及多屬性、多目標(biāo)的復(fù)雜問題,該研究結(jié)合典型案例及處置技術(shù)整理分析,對應(yīng)急處置技術(shù)研究構(gòu)建了應(yīng)急處置評估指標(biāo)體系,由系統(tǒng)完成對羅列的技術(shù)方案的一系列評估計算工作,決策者根據(jù)結(jié)果分析確定綜合處置技術(shù)方案。根據(jù)重金屬泄漏事故應(yīng)處置決策支持系統(tǒng)研究工作的需要,設(shè)計了決策支持系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖見圖2。
2? 結(jié)語
該文設(shè)計了重金屬及尾礦庫金屬泄漏應(yīng)急處置決策支持系統(tǒng),主要包括技術(shù)查詢、案例匹配、遙感研判、綜合管理4項系統(tǒng)功能,劃分了綜合信息管理、應(yīng)急決策及人機交互3個模塊,并對系統(tǒng)的運行流程進(jìn)行了描述。后續(xù)將進(jìn)一步對系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā),提高對重金屬及尾礦庫金屬泄漏突發(fā)環(huán)境污染事件的應(yīng)急處置能力,以便更好地進(jìn)行科學(xué)決策和指揮管理。
參考文獻(xiàn)
[1] 賈杰林,盧然,王昭蘇,等.“十三五”時期我國重金屬污染防控思路與任務(wù)[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2018,44(2):1-5.
[2] 吳舜澤,孫寧,盧然,等.重金屬污染綜合防治實施進(jìn)展與經(jīng)驗分析[J].中國環(huán)境管理,2015,7(1):21-28.
[3] 梅國棟,王云海.我國尾礦庫事故統(tǒng)計分析與對策研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2010,6(3):211-213.