2.3.4銻濃度模型

在銻濃度模擬展示界面(圖5)，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬預(yù)見期內(nèi)河網(wǎng)銻濃度變化。可點(diǎn)擊查詢范圍內(nèi)任意位置銻濃度模擬值，查看實(shí)測點(diǎn)位銻濃度實(shí)測值與模擬值對(duì)比曲線圖。

2.3.5藻類生態(tài)動(dòng)力學(xué)模型

基于庫區(qū)水動(dòng)力，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬預(yù)見期(最長7d)內(nèi)金澤水庫總氮、總磷、溶解氧、葉綠素a、藍(lán)藻總數(shù)及藻類生物量的變化(圖6)。可查看實(shí)測點(diǎn)位各指標(biāo)實(shí)測值與模擬值對(duì)比曲線圖(可查詢30d歷史信息)。可點(diǎn)擊查詢庫區(qū)任意位置水質(zhì)及藻類指標(biāo)模擬值。

2.3.6供水量/水質(zhì)預(yù)測模型

在界面中(圖7)，可查看太浦閘、金澤取水、金澤輸水等監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)(氨氮、高錳酸鹽指數(shù)等)實(shí)測與模擬對(duì)比信息，預(yù)測明后兩日水質(zhì)指標(biāo)值；可查看青浦、松江、金山、閔行、奉賢5個(gè)區(qū)供水量實(shí)測值與模擬值對(duì)比曲線圖，預(yù)測從今日起3d內(nèi)的供水量值。

2.4聯(lián)合調(diào)度

聯(lián)合調(diào)度模塊包括溢油調(diào)度、化學(xué)品泄漏調(diào)度、銻污染調(diào)度、常規(guī)水質(zhì)超標(biāo)調(diào)度4個(gè)功能項(xiàng)。運(yùn)用模型技術(shù)研究形成在不同水情、工況下太浦閘—金澤水庫—松浦大橋聯(lián)合調(diào)度歸并方案集；通過在平臺(tái)界面輸入太湖水位、相應(yīng)監(jiān)測點(diǎn)污染物濃度、污染發(fā)生地(距離金澤取水口距離)、污染物量等必要參數(shù)，提供針對(duì)特定水情、工況的取水聯(lián)合調(diào)度建議。

2.5庫區(qū)控防

庫區(qū)控防模塊包括庫區(qū)(生態(tài))調(diào)控、污染防控2個(gè)功能項(xiàng)。庫區(qū)(生態(tài))調(diào)控界面對(duì)金澤水庫水生植物管控及魚類調(diào)控技術(shù)主要成果及技術(shù)參數(shù)進(jìn)行演示，包括三維效果、視頻影像等。污染防控界面集成金澤水源地在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、突發(fā)水質(zhì)污染應(yīng)急方案及相關(guān)視頻資料，可檢索針對(duì)油類、化學(xué)品污染及水質(zhì)異常的應(yīng)急措施，并為應(yīng)急提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支撐。

2.6其他

2.6.1三維可視化

平臺(tái)對(duì)太浦河流域以及太浦閘、金澤水庫、金澤輸水區(qū)、松浦原水廠等重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行三維可視化建設(shè)。包括對(duì)河流、陸地、水陸邊界、道路、岸坡、綠化、建筑、構(gòu)筑物、機(jī)泵及機(jī)泵開停實(shí)時(shí)信號(hào)等的可視化(圖8)。

2.6.2業(yè)務(wù)化監(jiān)控及預(yù)報(bào)警

針對(duì)日常監(jiān)控操作簡單、實(shí)用的需求，開發(fā)業(yè)務(wù)化監(jiān)控界面，包括在線數(shù)據(jù)監(jiān)控、船舶AIS監(jiān)控、視頻監(jiān)控識(shí)別等功能項(xiàng)。在線數(shù)據(jù)監(jiān)控界面集成了金澤水源實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控與預(yù)報(bào)警功能；船舶AIS監(jiān)控界面集成了金澤水源實(shí)時(shí)船舶AIS信息；視頻監(jiān)控識(shí)別界面集成金澤水文站、金澤取水口2套視頻監(jiān)控識(shí)別信息，可對(duì)河道水葫蘆等漂浮型污染物進(jìn)行智能識(shí)別。

3關(guān)鍵技術(shù)

3.1污染物遷移降解模擬技術(shù)

基于美國應(yīng)用科學(xué)咨詢有限公司(ASA)OilMap模型，構(gòu)建太浦河溢油模型，計(jì)算模擬泄漏油品在水體表面的運(yùn)動(dòng)軌跡；用溢油粒子表示，在風(fēng)和水流作用下結(jié)合隨機(jī)擾動(dòng)分散進(jìn)行平流輸送；模擬考慮蒸發(fā)、擴(kuò)散、進(jìn)入水體、乳化及吸附到岸邊等現(xiàn)象的油品遷移轉(zhuǎn)化過程?；贏SA的ChemMap模型，構(gòu)建太浦河化學(xué)品泄漏模型，模擬考慮蒸發(fā)、溶解、吸附、沉降、降解等現(xiàn)象的化學(xué)品遷移轉(zhuǎn)化過程?；谔饔蚝泳W(wǎng)水動(dòng)力模型，構(gòu)建太浦河銻濃度模型，模擬水體中銻隨空間、時(shí)間的遷移轉(zhuǎn)化；水動(dòng)力模塊基于Saint-Venant方程，污染模塊基于物質(zhì)輸移的對(duì)流擴(kuò)散方程。通過本技術(shù)應(yīng)用，可將模型預(yù)報(bào)作業(yè)時(shí)間縮短至3h。

3.2多源異構(gòu)數(shù)據(jù)協(xié)同耦合技術(shù)

基于時(shí)序耦合分析和序列標(biāo)注模型，開發(fā)流式數(shù)據(jù)預(yù)處理引擎，對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行流式預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)中斷、越界、毛刺數(shù)據(jù)的識(shí)別及異常值替換；通過數(shù)據(jù)質(zhì)量可視化分析，對(duì)數(shù)據(jù)中斷及有效性狀況進(jìn)行監(jiān)控分析。采用K最近鄰插補(bǔ)法和線性插補(bǔ)法對(duì)重復(fù)、異常的供水量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；采用局部離群點(diǎn)檢測算法檢測水質(zhì)異常數(shù)據(jù)，利用線性插值法進(jìn)行替換。采用線性插值法(缺失少)或加權(quán)平均法(缺失較多)處理缺失水質(zhì)數(shù)據(jù)。將非結(jié)構(gòu)化的視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、關(guān)聯(lián)分析及存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)視頻圖像數(shù)據(jù)可回溯、可復(fù)用，并應(yīng)用于污染物視頻監(jiān)控識(shí)別。通過本技術(shù)應(yīng)用，可將平臺(tái)數(shù)據(jù)可用率提升至90%以上，其中供水量/水質(zhì)數(shù)據(jù)可用率達(dá)到98%以上，視頻數(shù)據(jù)可用率達(dá)到96%以上。

3.3金澤水庫水生植物水質(zhì)凈化調(diào)控技術(shù)

沉水植物營建受水庫底質(zhì)(底泥)、真光層深度、水體流速、風(fēng)浪、水生動(dòng)物牧食等因素影響明顯，可通過沉缸、潛床、生長季水位調(diào)節(jié)、圍網(wǎng)、捕撈等方式避免其不利影響；沉水植物可采用種子、種苗或根莖進(jìn)行種植。挺水植物營建通常在3月—5月清明節(jié)前后，陰雨天最適種植；可采用種子、種苗或根莖種植，生長初期降低水庫運(yùn)行水位以保證幼苗白天充分出露，接受充足光照；在無法降低水位或深水濱岸區(qū)，通過填土增加基底高程?；谒畮焖w光學(xué)特性，選擇適宜時(shí)間和方式種植水生植物；通過植物對(duì)氮磷的吸收、賦存，降低水體氮磷含量；根據(jù)植物氮磷賦存特征，選擇適宜時(shí)間進(jìn)行收割，避免植物體內(nèi)氮磷大量釋放進(jìn)水中。金澤水庫目前已實(shí)施4萬m2以上水生植物管理措施，提升了庫區(qū)水生植物密度和生物量。

3.4金澤水庫魚類群落水質(zhì)凈化調(diào)控技術(shù)

以鰱、鳙等典型濾食性魚類作為主要控藻魚種，濾食庫內(nèi)浮游植物和浮游動(dòng)物，并控制兇猛魚類，投放部分食有機(jī)碎屑的魚類(如細(xì)鱗斜頜鲴等)，共同起到加速水體營養(yǎng)物循環(huán)、凈化水質(zhì)的作用。根據(jù)目前金澤水庫漁產(chǎn)潛力、營養(yǎng)鹽及藻類情況，至少需保留鰱鳙魚10萬kg，同時(shí)應(yīng)多放養(yǎng)鰱，控制鰱鳙放養(yǎng)比例約為5∶1，放養(yǎng)規(guī)格約為300～500g/尾。捕撈超過生長加速度最大值的鰱鳙魚，降低營養(yǎng)庫存。金澤水庫鰱鳙魚從2齡長到3齡，生長加速度最大，3齡后體重增長減緩，對(duì)藻類的濾食率也比3齡內(nèi)的魚類低，因此，金澤水庫鰱鳙魚3齡后可開始捕撈，此時(shí)鰱魚類平均規(guī)格為體長36.8cm，體重約為1100g；鳙魚類平均規(guī)格為體長42.8cm，體重約為2800g。通過基于食物鏈的群落調(diào)控技術(shù)應(yīng)用，金澤水庫各營養(yǎng)級(jí)基本符合生態(tài)金字塔規(guī)律，庫區(qū)指示性類群物種多樣性水平(以Shannon多樣性指數(shù)和Pielou’s均勻度計(jì)算)提升20%以上。

4總結(jié)與展望

跨區(qū)域、跨部門的金澤水源水質(zhì)水量監(jiān)測與預(yù)警業(yè)務(wù)化平臺(tái)作為國家“十三五”水專項(xiàng)課題的一項(xiàng)研究成果，達(dá)到了金澤水源地多源監(jiān)測數(shù)據(jù)建庫、三維展示、數(shù)據(jù)查詢、共享和預(yù)報(bào)警的要求，實(shí)現(xiàn)了對(duì)金澤水源地水動(dòng)力、溢油、化學(xué)品泄漏、銻濃度、藻類生態(tài)、供水量和常規(guī)水質(zhì)的預(yù)測模擬；平臺(tái)可根據(jù)水情、工情變化提供水源地取水聯(lián)合調(diào)度建議，并提供多種類業(yè)務(wù)化監(jiān)控功能。后續(xù)將重點(diǎn)關(guān)注平臺(tái)的業(yè)務(wù)化應(yīng)用，在日常應(yīng)用中進(jìn)一步優(yōu)化平臺(tái)功能，使其能在保障金澤水源地供水安全的任務(wù)中更好地發(fā)揮作用；后續(xù)可擴(kuò)大平臺(tái)資源共享實(shí)踐，可推廣應(yīng)用。

5結(jié)論

增加離心萃取機(jī)雖然會(huì)增加一定的設(shè)備成本和運(yùn)行成本，但是總萃取效率提高，增加了粗酚的產(chǎn)量，可提高煤化工裝置盈利水平，以及系統(tǒng)操作的彈性和穩(wěn)定性，更重要的是減少了萃取劑的用量，從而減少蒸汽耗量。因此，合理選擇串連離心萃取機(jī)的數(shù)量可以起到節(jié)能降耗和增加利潤的目的。離心萃取技術(shù)如能成功應(yīng)用于碎煤氣化含酚廢水萃取脫酚的工業(yè)化，將會(huì)提高酚氨回收裝置的粗酚產(chǎn)量，也有利于下游生化廢水處理裝置的穩(wěn)定運(yùn)行，并保護(hù)環(huán)境，但裝置放大對(duì)萃取效率的具體影響有待進(jìn)一步分析和論證。

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