第1章绪论

1.1研究背景

1.1.1突发事件应急管理近年来备受重视

近年来突发事件在国内外频发。2008年“5.12”坟川8级大地震、2011年日本“3.11”9级大地震和海陳等等种种惊天自然灾害接踵而至；2011年“7.23”甬温线特别重大铁路交通事故、2012年阿根廷“2.23”城铁事故等等事故灾难层出不穷；2005年松花江特大水污染事件、2009年席卷全球的H1N1危机等等各类公共卫生事件陆续爆发；2009年新疆乌鲁木齐“8.5”打砸抢烧严重暴力犯罪事件、2011中东、非洲多个国家的骚乱等等数件社会安全事件一波未平一波又起。近十年来国内外重大突发事件如表所示。

各类突发事件，无论社会安全事件、公共卫生事件、事故灾难还是自然灾害都可能造成严重社会危害二】，因此，必须妥善应对各类突发事件。而突发事件往往事发突然，事前不可预测，事态的发展高度不确定，具有动态性，给突发事件的应对提出了难题，突发事件应急管理应运而生。

1.2问题的提出

1.2.1突发性水污染事件的饮用水应急调度的需要分析

突发性水污染事件频发造成了巨大的人员和财产损失，这些巨大的损失大部分来自事件本身带来的直接影响，但事件发生后救援不力造成了损失的延续。“兵马未动，粮草先行”，突发性水污染事件发生后，应急物资的调度是事件发生后应急救援的保障。

突发性水污染事件发生后，污染区域对应急物资的需求比较单一，主要是对饮用水的需求。人体对饮用水的需求是周期性的，正常人每隔一段时间需要摄入1杯水，一天大约需要摄入8杯。因此，当突发性水污染事件发生后，污染区域对饮用水的需求也是周期性的。另一方面，突发性水污染事件给污染区域带来的影响会持续一段时间，会带来一定时间的饮用水供需秩序的紊乱或者带来污染区域主要水源地取水中断一定时间。因此，对污染区域的饮用水供应是一个多阶段的过程。

现有的突发性水污染事件应急响应问题的研究偏向于应急监测与预警、污染原因与应急治理、应急机制与应急预案三个方面，轻视了应急物资的调度问题；而已有应急物资调度问题的研究很少是基于对应急物资需求特点的分析，另外也很少研究多阶段的应急物资调度问题。

已有研究理论和方法尚不完善，解决不了突发性水污染事件的饮用水应急调度问题。

1.2.2突发性水污染事件的饮用水

应急调度模型应急物资调度是指将应急物资快速运达救灾现场的过程。1984年，：Kerball-Cook首先提出应提高灾后救灾物资的运输效率，对救灾物资进行物流管理。此后国内外学者对此进一步研究并提出了许多应急物资调度的模型。

Ray提出以最小运输费用为目标建立应急物资调度模型。在传统的商业物流或者物资调度中，费用常常作为第一目标以此得到满意的物流方案，或者以成本为目标优化已有的物流方案。等学者的研究虽然对应急物资调度问题进行了探索。但在应急物资调度中，以费用作为第一目标的建模方法逐渐受到诡病，并且遭到摒弃。毕竟，应急响应的目标是将灾后带来的人员、财产损失降到最低，而应急物资快速到达是减少灾后损失最小化的关键保障。

第2章相关研究文献综述

2.1文献检索情况概述

本文在检索文献时，以国内外公幵的学术数据库为主要检索源。通过本章的文献综述，总结目前关于突发性水污染事件应急响应问题研究和应急物资调度问题研究的总体情况，为本文剩下章节的研究的开展奠定基础。

2.1.1文献检索范围分析

为了明确文献综述的范围，首先对突发性水污染事件饮用水应急调度问题涉及的背景和研究方向进行分析和梳理，从而进一步确定本文研究的范畴和相关研究文献。

突发性水污染事件饮用水应急调度，首先是突发性水污染事件应急响应的一部分，有必要分析已有研究中的成果与不足，为本文的研究奠定基础；同时，突发性水污染事件饮用水应急调度属于应急物资调度研究的范畴，需要从已有研究的模型和方法中分析得到启示，以解决本文的建模和求解问题。

综上所述，本文的相关的文献包括两个部分，一个是关于突发性水污染事件应急响应问题的研究文献，另一个是关于应急物资调度问题的研究文献。

2.2关于突发性水污染事件的应急响应问题

按照突发性水污染事件发生地点的不同，大致可分为海洋溢油突发事件与水源地突发性污染事件。海洋溢油突发事件，顾名思义，是由于在石油勘探、开发、运储过程中，由于操作失误或意外事故，造成原油或油品从作业现场或储器里外泄，溢油流向海滩或海面，形成油膜，造成污染的事故。海洋溢油事故对环境资源和国民经济造成了巨大损失，人们对海洋溢油突发事件的关注由来巳久，从上世纪70年代起，学者们发表了大量关于海洋溢油的文献.

相比海洋溢油突发事件，发生在水源地的突发性污染事件，如江、河、湖泊的突发性污染事件往往能更直接快速地给国民经济造成损失，给污染区域的居民饮水安全带来威胁，是本文的研究对象。目前，国内外学者对水源地突发性污染事件的研究主要集中在应急监测和预警、污染原因与应急治理、应急机制与预案三个方面。

2.2.1应急监测和预警

突发性水污染事件应急监测和预警是针对已发生的事件，在尽可能短的时间内快速确定其源头，识别其污染物，评估其危害并发布预警信息。在应急监测中确定污染源非常重要。G Mahintha kumat等在2005年指出识别确定污染源对采取有效补救措施，确定有关责任方至关重要，并且用一种混合遗传算法进行局部搜索，逆向找到了污染瀕。针对自来水输送过程中的突发污染，Annamaria E De Sanctis等在2010年提出了一种通过测量不同网点实时水质，结合利用水流路径和水流在管道中通过时间数据，在供水管网中逆向追踪确定污染位置及污染时间的方法。

ZHU Yi-Chun等在2010年给出了应对不同类型污染的多种水源地突发污染应急监测的方法和规程，从而提供了一个快速有效、有全方位技术支持的应急监测指南。Mark W Kouch；等在2011年提出了一种运用Kulldorff's scan test方法，将存在于水网不同位置的多个传感器记录的数据培合，进行自来水管网水质应急监测的方法，该方法提高了自来水管网突发污染事故监测的准确度，降低了事故误报。

国内突发性水污染事件的应急监测起步晚，长期以常规监测为主，直到松花江水污染事件、太湖蓝藻爆发等重大事件发生，应急监测的需求才急剧上升。李志良等于2007年提出了一种利用大型圣运动行为变化进行水质生物监测的方法，监测、预警由有机憐农药带来的突发性水污染。黄河水利委员会水文局王世雄在2009年对突发性水污染事件应急监测的特点、基本要求、运作过程中的布点、频次设定等做了分析，为我国应急监测工作做了指导。

第3章饮用水应急调度需求分析.......24

3.1地表水水质分类及相关概念......24

3.2突发性水污染事件的相关概念界定......24

第4章一般和较大突发性水污染事件的饮用水应急调度......30

4.1一般和较大突发性水污染事件的饮用水应急调度问题描述......30

4.2一般和较大突发性水污染事件的饮用水应急调度模型.....32

第5章重大和特大突发性水污染事件的饮用水应急调度.......42

5.1重大和特大突发性水污染事件的饮用水应急调度问题描述.....42

5.2重大和特大突发性水污染事件的饮用水应急调度模型......44

第5章重大和特大突发性水污染事件的饮用水应急调度

5.1重大和特大突发性水污染事件的饮用水应急调度问题描述

从上文突发性水污染事件的应急调度分类的分析中可知，重大突发性水污染事件和特大突发性水污染事件饮用水供需有如下特点：需求点多，需求量大，需求呈周期性稳定增长且需求周期多；供给点多且供给量大，供给点初始储备小于全程总需求但供给点的物资储备随着时间推移而增加，供给需要维持需求点多阶段的需求，对需求点是多阶段动态供应。

当重大和特大水污染事件发生后，污染随水流扩散，严重影响污染源下游重要城镇或重要城镇的饮水安全，造成其主要水源地取水中断，整个城镇或城市饮用水供需秩序陷入紊乱；应急指挥中心综合考虑距离和成本因素，迅速从上游或周边城镇、城市和大型饮用水应急储备点抽选出饮用水应急供给点，集中向污染区域城镇或城市中各饮用水应急分发点紧急发送饮用水，如图5.1所示。

第6章结论与展望

6.1本文的主要研究成果及结论

通过对本文研究工作的总结，可以得到以下主要研究成果：

（1）对不同级别突发性水污染事件的特点进行分析，给出了突发性水污染事件的饮用水调度问题分类，并对不同类别突发性水污染事件的饮用水调度问题进行了描述。在饮用水应急调度中，突发性水污染事件的饮用水的供需特点是最主要的考虑因素，因为这直接决定饮用水应急调度的方式和最终效果。饮用水的供需特点来自于供给点的初始供给能力和需求点全程的需求量、需求的周期性、需求的持续时间、需求点和供给点的数量、需求和累积供给能力随时间增长的关系五个方面。对不同级别突发性水污染事件饮用水的供需特点的五个方面进行分析，将一般和较大突发性水污染事件的饮用水应急调度问题归于一类，将重大和特大突发性水污染事件的饮用水应急调度问题归于另一类，并给出了两类问题在饮用水的供需特点的五构建了个方面上的详尽描述。

（2）给出了一般和较大突发性水污染事件的饮用水应急调度模型和求解方法。以一般和较大突发性水污染事件的饮用水应急调度活动出现的饮用水延误送达需求点的数量最小为目标，考虑饮用水需求的周期性和供给点初始供给能力能够满足需求点全程需求的特点，构建了一般和较大突发性水污染事件的饮用水应急调度模型并给出了求解方法，得到明确、有效、可行的饮用水应急调度方案。

（3）给出了重大和特大突发性水污染事件的饮用水应急调度模型和求解方法。以重大和特大突发性水污染事件的饮用水应急调度活动出现的饮用水延误送达需求点的数量最小为目标，考虑饮用水需求的周期性以及供给点初始供给能力不能够满足需求点全程需求并且供给点需要动态多阶段供应供应饮用水的特点，构建了重大和特大突发性水污染事件的饮用水应急调度模型并给出了求解方法，得到明确、有效、可行的饮用水应急调度方案。

参考文献（略）