重金屬及尾礦庫金屬泄漏應急處置決策支持系統設計

李佳慧　孫繼宸

摘? 要：近年來，重金屬尾礦庫泄漏事故時有發生，它已經對我國人民的生命安全構成了巨大的危害。一旦重金屬尾礦庫泄漏事故發生，造成大量污染物質進入水體，面臨時間緊、任務重的局面。因此，設計重金屬及尾礦庫金屬泄露應急處置決策支持系統，對加強重金屬與尾礦庫金屬泄漏污染的應急管理能力，對應對突發環境事件，保障人民群眾生命財產安全和環境安全，促進經濟全面、協調、可持續發展和社會和諧以及推進生態文明建設具有重要指導意義。

關鍵詞：重金屬尾礦庫泄漏? 應急處置? 決策支持系統

中圖分類號：TP79 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）04（c）-0014-02

隨著我國工業化以及城鎮化進程加快，環境安全與資源可持續利用問題日益突出，重金屬尾礦庫泄露事故屢屢發生，因其污染具有不可逆轉性已然受到人們的關注和重視。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重視，但我國重金屬污染防治工作基礎比較薄弱，還未形成重金屬污染防治長效管理機制[1]。“十三五”以來，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]。突發重金屬尾礦庫泄漏事故往往會造成大量的污染物質進入水體，造成嚴重的環境污染。一旦突發環境事件發生，面臨時間緊、任務重的局面。因此，設計重金屬及尾礦庫金屬泄漏應急處置決策支持系統，加強重金屬與尾礦庫金屬泄漏污染的應急管理能力，有利于更好地進行科學決策和指揮管理。

1? 系統總體設計

重金屬及尾礦庫金屬泄漏污染環境應急決策支持系統的總體設計包含系統需求分析、模塊設計和運行流程設計。主要包括技術查詢、案例匹配、遙感研判和綜合管理4項系統需求功能，劃分了綜合信息管理、應急決策及人機交互3個模塊。

1.1 需求分析

根據重金屬及尾礦庫金屬泄漏突發環境污染事件的特點和應急決策需求，設計了4項主要的系統功能，分別是技術查詢、案例匹配、遙感研判、綜合管理。

技術查詢功能是當決策者輸入事故基本信息和污染特征時，通過技術指標檢索，系統運用改進的層次分析法計算各技術指標權重值，然后根據權重大小調用技術庫中相應的應急處置技術。

案例匹配功能是當輸入發生的案例時，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按照指標權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行匹配，搜尋結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生背景、應急處置技術、事件原因分析、經驗啟示等詳細信息。對尾礦庫事故案例進行分析研究，展示典型實例中的有益教訓[3]。

遙感研判功能是利用衛星、航空、低空無人機等多平臺遙感影像數據，運用多源遙感技術提取尾礦庫重金屬泄漏滑坡泥石流區域信息，基于數字高程模型，系統對尾礦庫重金屬泄露泥石流區域進行定量分析，得到地形、坡度、坡向、坡度變化率等定量數據，完成遙感信息的分析和研判。

綜合管理功能是應急處置決策過程需要水文水質、儲備物資、應急技術等信息支持，這些信息會隨著時間不斷變化，因此設置了信息的增加、刪除、修改、查詢功能保證信息的實時更新和準確性;同時，為了維護人機交互過程系統的安全性，綜合管理設置了權限管理功能，對用戶的操作職能做出規范。

1.2 模塊設計

根據系統需求，設計了綜合信息管理模塊、應急決策模塊及人機交互模塊。每個模塊的具體內容見圖1。

（1）綜合信息管理模塊負責對技術、案例、物資等信息數據以及用戶權限進行及時的增加、刪除、修改、查詢，保證信息的實時性。

（2）應急決策模塊包括技術模塊、案例模塊、遙感研判模塊。其中，技術模塊包括指標查詢模塊、權重計算模塊、技術檢索模塊，確定一種或幾種應急處置技術;案例模塊包括案例檢索和相似案例復用模塊，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據遙感融合模塊、數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確的信息支持。

（3）人機交互模塊主要是指系統對窗體界面的設計，通過設計的友好界面實現系統的一系列功能，主要是對信息輸入和決策輸出等。

1.3 運行流程設計

重金屬泄漏事故應急處置決策過程是一個涉及多屬性、多目標的復雜問題，該研究結合典型案例及處置技術整理分析，對應急處置技術研究構建了應急處置評估指標體系，由系統完成對羅列的技術方案的一系列評估計算工作，決策者根據結果分析確定綜合處置技術方案。根據重金屬泄漏事故應處置決策支持系統研究工作的需要，設計了決策支持系統的業務流程圖見圖2。

2? 結語

該文設計了重金屬及尾礦庫金屬泄漏應急處置決策支持系統，主要包括技術查詢、案例匹配、遙感研判、綜合管理4項系統功能，劃分了綜合信息管理、應急決策及人機交互3個模塊，并對系統的運行流程進行了描述。后續將進一步對系統進行開發，提高對重金屬及尾礦庫金屬泄漏突發環境污染事件的應急處置能力，以便更好地進行科學決策和指揮管理。

參考文獻

[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[J].環境保護科學，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展與經驗分析[J].中國環境管理，2015，7（1）：21-28.

[3] 梅國棟，王云海.我國尾礦庫事故統計分析與對策研究[J].中國安全生產科學技術，2010，6（3）：211-213.