环境科学学报  2017, Vol. 37 Issue (9): 3621-3628
突发水污染预警应急响应研究与实践的方法学辨析    [PDF全文]
姜继平1,2 , 王鹏2,3 , 刘洁2 , 袁一星1,2     
1. 哈尔滨工业大学市政环境工程学院, 哈尔滨 150090;
2. 哈尔滨工业大学环境学院, 哈尔滨 150090;
3. 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室, 哈尔滨 150090
摘要: 2005年底松花江硝基苯污染发生至今,我国开展河流突发污染预警应急的研究实践已有10年,有必要对相关应急技术的发展历程及研究实践方法学进行系统梳理.因此,本文运用系统论的原理与方法,对河流突发污染应急预警响应过程中的基础科学问题进行数学抽象与深入剖析.首先梳理归纳了处警后预警应急响应的基本流程,即以"应急溯源"和"风险预警"为主线辅以"应急监测".然后,通过文献计量学分析了预警和溯源的技术成熟度过程及发展趋势.同时,对"污染追踪/溯源"正反问题进行系统论刻画并深入辨析其不确定性与不适定性特征.最后,用相似理论分析和定义了关键研究问题的时空特征尺度.结果表明,本文提出的相关框架、论断和准则可为应急预警响应研究实践提供统一的科学范畴、通用的研究范式与方法论参考.
关键词: 突发水污染     追踪溯源     风险预警     系统论     对流扩散过程     技术成熟曲线    
Methodological analysis on the research and practices on the warning and emergency response to river chemical spill incidents
JIANG Jiping1,2 , WANG Peng2,3, LIU Jie2, YUAN Yixing1,2    
1. School of Municipal and Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090;
2. School of Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090;
3. State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090
Received 20 January 2017; received in revised from 14 March 2017; accepted 14 March 2017
the China Postdoctoral Science Foundation (No. 2014M551249) and the National Major Science and Technology Program for Water Pollution Control and Management (No.2012ZX07205⁃005)
Biography: JIANG Jiping (1986—), male, lecturer (Ph.D.), E⁃mail:jjp_lab@sina.com
*Corresponding author: JIANG Jiping, E-mail:jjp_lab@sina.com
Abstract: Since the Songhua River nitrobenzene spill incident at the end of year 2005, Chinese experts have working intensively on the warning and emergency response (EWER) to river chemical spills for the past ten years. It is worthy of reviewing on the progress and development in methodological analysis on EWER. Therefore, this study adopted the system theory approach to conduct mathematical abstraction and in-depth analysis on fundamentally scientific problems on EWER. Firstly, a normalized EWER procedure was defined, which focusing on "emergency source inversion" and "risk early warning" assisted with "emergency monitoring". The historical development and trends of EWER technology were then quantitatively analyzed based on bibliometric and maturity curve. The forward and inversion problems of "pollutant transport tracking/source inversion", was depicted by system theory-based approaches and their essential uncertain and ill-posed characteristics were discussed. Finally, the spatial and temporal characteristic scales were identified and defined for some key problems of ERWR via similarity theory. The proposed frameworks, arguments and guidelines in this paper provide a unified scientific scope, a generic research pattern and a novel methodology reference for future EWER research.
Key words: river chemical spills     pollutant transport tracking and source inversion     risk early-warning     system theory     advection-diffusion process     Gartner Hype Cycle    
1 引言(Introduction)

当前, 在世界范围内蓄意或非故意化学品泄露造成的河流污染事件仍不断发生, 尤其在中国, 近年来突发水污染事件频发, 造成了严重的环境和社会影响, 这也对各级政府的应急能力建设提出了新要求(Hou et al., 2009).为此, 政府管理部门和环境专家们致力于污染预警技术和应急响应系统平台的开发(Jiang et al., 2012), 突发水污染预警应急响应也逐渐成为环境科学领域研究的热点和重点(李尧远等, 2015), 国家也已为此投入了大量的科研经费, 例如, 水体污染治理重大专项设立了相应的“监控预警”主题.面向国家重大战略需求和亟需, 从业人员开展了大量研究与实践, 对水污染预警响应的认识及技术取得了长足的进步.

河流突发污染预警响应需要面对许多复杂的非结构化决策问题, 例如, 事故可能造成多大的危害, 如何安排疏散群众牲畜, 何时启动应急处置, 如何有效处置等(Camp et al., 2010;史斌等, 2015).决策支持所需解决的一个最基础的科学问题是污染团追踪预测及污染风险评估, 这是应急响应的关键信息.此外, 在实际响应工作中常存在污染源信息在事故初期未知、迟知, 甚至事故瞒报的情况, 导致在事故初期无法进行快速的源头控制和削减.加之许多污染物, 包括有机物、重金属、细菌等, 肉眼难以辨识, 伴生出污染溯源或者排放历史重构(刘晓东等, 2009; 辛小康等, 2014)的基础科学问题.数学模型和物理探测都可用于污染溯源与追踪预测, 本文主要关注基于污染传输监测的数学方法.特定污染物可采用物理方法进行溯源追踪, 如同位素示踪(孙玮玮等, 2009)、荧光示踪技术(Hafuka et al., 2015;Tran et al., 2015)、激光雷达技术(Niño et al., 2012) 等.

我国大规模开展河流突发污染预警应急的研究实践已有10年整, 国内学者从不同角度进行了大量研究(李尧远等, 2015; 郭羽等, 2010; 吕连宏等, 2010; 何进朝等, 2005; Jiang et al., 2012).然而这些研究相对松散, 尚未有人从系统论的角度进行相关基础科学问题的梳理剖析, 也未对技术发展历程进行定量总结.因此, 有必要从方法论上进行解析, 为我国该领域相关技术规范的制定提供一定的理论和方法学支持.

本文围绕河流突发污染应急预警响应过程中的基础科学问题, 采用系统论原理与方法, 进行数学抽象与深入剖析.首先梳理归纳处警后预警应急响应的基本流程, 并通过文献计量学进行技术成熟度测评.对“污染追踪/溯源”这一基本正反问题进行系统论刻画, 辨析其不确定性与不适定性特征;用相似理论分析和定义相关基础科学问题的时空特征尺度.

2 关键术语及突发污染预警响应基本流程(Terms and the generic process of EWER)

首先对文献及新闻报道中常见的“突发污染”、“应急”、“响应”、“预警”等词汇进行梳理、归纳和明晰.参照汪立忠等(1998)的论述, 突发环境污染事故产生于非固定的排放方式和排放途径, 是突然发生、来势凶猛、在瞬时或短时间内大量地排放污染物, 对环境造成严重污染和破坏, 给人民和国家财产造成重大损失的恶性污染事故.值得一提的是, 突发水污染在国际上常用“Chemical Spill”这个词组(Fu et al., 2008; UNEP, 2005; Wu, 2006), 而国内的英文论文常用直译“Sudden Water Pollution”.

通常所说的“应急响应”或“应急”实际是指危机管理四阶段模型(预防、准备、反应、恢复)下危机爆发期的反应.对危机作出适时的反应是危机管理中最重要的组成部分(Heath, 1998).在危机管理理论中, 它常包括遏制危机、隔绝危机和控制蔓延、风险交流(刘洁等, 2015).

对于水污染“预警”一词, 可以说是从灾害学借用而来.其中, 灾害预警是灾害学中综合自然科学、决策科学和工程技术科学的高度学科交叉的研究领域, 水污染预警研究也是如此.广义的水污染预警包括3类:① 水污染发生前的早期预报, 类似于森林火险等级预报;② 水污染发生时的早期发现, 如水质毒性生物传感器检测到污染进行报警;③ 水污染事故处警后对后续污染态势判断和通报, 之前主要为污染团传输预测和事故危害等级评判, 近期有学者将之拓展到动态的风险预警(Jiang et al., 2012), 并提出全过程风险评估(李凤英等, 2010; 邵超峰等, 2011), 已被学术界初步接受.参照前述的应急管理四阶段论(Heath, 1998), 可认为这3类预警分别服务于污染事故的预防阶段、准备阶段和响应阶段.本文所讨论的预警技术属于第3类预警的范畴, 即用于事故响应与处置阶段的预警技术.

经过多年的研究与实践, 国内外突发环境污染事故(事件)预警与应急响应流程已逐渐规范, 总结归纳历史水污染事件应急响应与处置的过程与经验, 梳理出其一般性流程, 具体如图 1所示.当河流中某控制断面或任意断面初次检出污染大量持续超标后, 启动污染应急响应.首先要进行的是污染溯源和追踪, 污染溯源任务可分为两类:① 应急污染溯源(Michalak et al., 2004), 即快速估算污染排放的大致信息(位置、负荷和排放时间), 之后通过物理验证确定其排放位置和时间;② 排放历史重构((Woodbury et al., 1996), 即反演污染物排放负荷随时间变化的函数(曲线), 用于上游河段历史污染暴露过程的风险分析.溯源过程需要在初次检出断面上游布设应急监测网络来完成.历史暴露分析主要用于通过对照污染影响区域内的基线, 评估污染造成的各类损害, 可参见2014年底环保部印发的《突发环境事件应急处置阶段污染损害评估推荐方法》.

图 1 污染发生后应急预警响应流程示意图 Fig. 1 A normalized emergency response process after chemical spill detected

在污染溯源的同时, 依据初次检出断面的污染物穿透曲线(Breakthrough curves, BTCs), 结合污染物传输模型进行污染传输追踪, 包括污染团追踪和浓度场预测, 并通过风险分析进行动态预警.将污染团追踪定义为估算污染团到达目标地点的特征时间, 包括污染团中心(BTCs峰值)到达时间、前锋到达时间和流经时间(污染团尾翼离开时间)等关键指标(Jobson, 1996), 而不考虑具体浓度场分布.浓度场预测的目的是通过计算污染物浓度时空分布为污染危害风险的动态预警服务.“动态风险评估”或者说“事故期风险预警”最终将为下游利益相关者发布各区域不同阶段不同风险类别和急性暴露途径下的危害等级(Jiang et al., 2012), 也为实施应急处置工程提供技术参数选择的理论基础和边界条件(Liu et al., 2015; 刘仁涛等, 2015; 史斌等, 2015).最后的“应急决策和处置”包含原位异位应急水处理技术, 也包括可能采用的水力调控调度措施.

3 基于文献计量学的关键技术成熟度测评(Bibliometrics based technology maturity curve)

可以说, 当前环境污染应急科技的研究具有中国特色, 在研究深度上我国走在国际前列.国内学术论文的发表情况可在一定程度上反映技术发展历程.以〖篇名=“水污染”或“水质”或“水环境”并含“预警”〗为检索规则, 检索中国学术期刊网络出版总库中2000—2015年的论文, 命中413篇, 其中, 核心期刊论文81篇(图 2a).同时, 以同样的检索规则, 尽可能考虑不同的英文术语翻译情形, 检出Web of Science核心集SCI论文19篇(图 2b).

图 2 2000年以来国内学术期刊上(a)和SCI检索期刊上(b)发表突发水污染应急预警方向论文的数目 Fig. 2 The number of papers published in Chinese journals (a) and SCI journals (b) on the topic of water pollution early warning published since 2000

从2005年开始, 论文发表数量呈现明显的递增趋势, 从早期的年均10篇以下逐步增加至2011年以后的年均50篇以上.2006年为明显的分界线, 这与2005年末松花江硝基苯污染事件引起社会各界的广泛关注有着直接联系.以核心期刊为代表的较高水平中文论文的发表以2009年(7篇)为明显的分界线, 而SCI检索论文也是2010年后才开始逐年发表(图 2b), 两者非常吻合.可认为高质量论文的大量出现, 经过了3~4年的积淀.其中, 2010年以来的SCI检索论文中, 一半以上属于国内科研机构发表.

年均中文论文数在2011—2013年期间基本维持稳定, 这说明水污染预警应急的研究经过七、八年的快速增长期后达到了顶峰, 成果大量涌现.此后论文发表数量开始下降, 在2015年下降到年均25篇, 可以认为该领域进入了“低谷期”, 理论工作者对预警应急技术的关注度逐步降低.参考著名的描述技术诞生到发展的Gartner Hype Cycle模型(Gartner, 2017), 即技术成熟度曲线, 水污染预警应急领域的研究下一步将突破“低谷期”转而进入“爬坡期”, 届时将出现更多实际投入运行的预警响应系统、应急响应技术等实用技术和产品.“爬坡期”何时到来与政府对环境监测基础设施、环保产业升级等诸多社会经济因素相关.

此外, 通过分析突发水污染预警方向每年在核心期刊上发表论文数占总体论文数的百分比(图 3)可以看出, 2006年以来高水平论文所占的比重整体呈现上升趋势, 也进一步表明相关技术不断细化与深入.

图 3 2006年以来突发水污染应急预警方向每年在核心期刊上发表论文数占总论文数百分比的变化趋势 Fig. 3 The variation of the ratio of papers published on Chinese Core Journals to all the papers published on the topic of water pollution early warning since 2006

以水污染预警为代表的水污染应急科技正处在技术攻坚阶段, 存在一些关键科学技术问题需要攻克, 在成熟的实用技术和产品大量出现之前, 需要扫除这些障碍, 使之进入稳步爬升的光明期(Slope of Enlightenment), 最终达到实质生产的高峰期(Plateau of Productivity)(Gartner, 2017).

以河流为主的地表水污染溯源的研究也同样进行文献计量学分析.需要说明的是, 由于河流污染溯源无统一称谓, 存在多种同义表述, 检索结果难以集中, 所得到的论文样本集就可能不太精确, 但大致还是能够反映出此问题的研究历程.

以〖主题包含(“溯源”或“反演”或“重构”或“反问题”)并含(“污染源”或“水环境”)〗为基本检索规则, 检索中国学术期刊网络出版总库中1993—2015年的论文, 逐篇分析, 并剔除地下水和大气污染主题的论文, 总共命中26篇河流污染溯源相关的研究论文.同样, 检索2000—2015年发表该主题的SCI论文, 共计13篇, 其年际分布如图 4所示.在2000年前的10年内中文论文总数为5篇, 鲜有研究报道.2008年开始, 基本每年都有研究报道, 主要集中在数学方法上.其中,2008年以来的SCI检索论文, 一半以上也属于国内科研机构发表, 这一点同上述水污染预警的研究论文发表情况类似.可以说, 开放水体污染溯源技术的研究尚有较大创新空间.

图 4 20多年来河流突发污染溯源问题研究在国内外期刊论文发表情况 Fig. 4 The number of journal papers on the topic of river pollution source inversion published in the past 20 years

由此可见, 河流突发污染溯源问题的研究刚得到关注, 加之对研究者数学素养要求较高, 其发展历程尚不能用Gartner Hype Cycle模型进行分析.

4 污染追踪/溯源的系统论剖析(System theory based analysis on pollutant transport tracking/source inversion)

污染团追踪与污染溯源是整个预警响应规范化流程的基础与主线(图 1), 它们都是客观物理过程, 为结构化问题, 完全可用数学方程进行描述.而事故期的动态风险预警涉及应急决策过程和带有主观性的风险评价, 为非结构化或半结构化, 不能完全用数学方程进行表达.下面对污染追踪/溯源进行系统论剖析.

4.1 污染追踪/溯源的数学概化

同应急监测相结合, 突发水污染追踪溯源问题的数学概化可用图 5表示.污染团沿着河流流向(x轴)和时间(t轴)正方向演化, 依据污染物浓度观测值组成的污染团穿透曲线和空间分布曲线来反演污染源信息, 并对污染团演化过程进行预测.不妨假设, 污染物在水体中的输移过程是一个线性时变动力学系统, 可表示为式(1).

(1)

式中, Λ为线性微分算子, c为系统响应, f为可能的激励.它们既可以是确定性的, 也可以是随机的(不确定性的).可以看出, 系统的输入输出都是污染物浓度信号.

图 5 污染追踪溯源问题的数学概化图 Fig. 5 Diagram of pollution source inversion and transport predict after chemical spill

对于污染团追踪问题, 污染超标检出断面为该断面下游目标河段环境系统的激励f, 目标河段污染物浓度时空分布c(x, t)就是该污染传输追踪系统的响应.因此, 污染团追踪就是已知激励求响应的系统分析问题, 即正问题.在不确定性框架下, 可以认为突发水污染预警应急具体问题中污染追踪的激励f是确定性的(不考虑监测误差), 而线性微分算子Λ是不确定性的, 从而导致系统响应c也是不确定性.

对于污染溯源问题, 污染超标初次检出断面及应急监测断面测得的污染物浓度数据为该断面上游河段环境系统的响应c, 在上游某断面处外界排入的污染物就是该污染溯源系统的激励f.因此, 污染溯源就是已知响应求激励的系统辨识问题, 也称为反问题.在不确定性框架下, 可认为突发水污染预警应急具体问题中污染溯源的响应c是确定性的或者不确定性的(考虑监测误差, 真实值不确切知道), 而系统激励f和线性微分算子Λ是不确定性的.通常的应急溯源研究都是基于该假定, 详细的数学模型概化可参见各类污染溯源的文献, 如Atmadja等(2001a)刘晓东等(2009)的研究.

而突发污染的“动态风险预警”在一定程度上可由式(2) 进行描述.

(2)

式中, l为将浓度映射到预警级别的函数, w为预警级别或者处置方案类型.

当前处于大数据时代, 污染追踪/溯源的研究在爬坡期可结合系统论和信息论, 通过信息熵研究污染物在河流水系统中的传递规律, 开发实用的数据驱动模型, 通过数据流异常检测进行污染预警预报等.

4.2 污染追踪/溯源正反问题的应用情景辨析

污染溯源, 即依据下游监测数据如何推测污染源位置和排放信息, 在数学上定义为源项反演问题(Inversion Source Problem, ISP) (Atmadja et al., 2001a; 刘晓东等, 2009), 属于反问题的研究范畴.反问题是相对于正问题而言, 从更广泛的意义讲, 所谓正问题就是对人们所习惯的“因果关系”规律的研究, 这些研究通常相对充分或者完备.如果研究的是“由果及因”问题, 那么通常可定义为反问题(王彦飞, 2005).

从整个地表水环境管理领域来看, 正问题就是基于环境水力学的污染物迁移转化预测和风险评价.从数学上看, 这些正问题对应的反问题可分为参数反演问题、源项反演问题、边界条件反演问题、初始条件反问题和形状反问题(刘晓东等, 2009).其中, 源项反演问题在应用中主要包括污染源位置识别、排放历史重构、排污规划和分配等(表 1).

表 1 地表水环境管理源项反演问题的情景分类 Table 1 Classification of inversion source problems in surface water management

此外, 在环境法学(Morrison, 2000)、污染负荷总量控制与排污分配(Burn et al, 2001)、环境风险评估、水环境容量规划(Yao et al., 2006) 等常规环境管理问题中也存在溯源反演的需求.更广泛的, 针对水环境建模和管理中的实际问题, 按系统各部分了解程度不同及不确定性性质, 可归纳梳理出如表 2所示的问题类型分类.

表 2 地表水环境建模和管理中的问题分类 Table 2 Types of problems in river water quality modelling and management
4.3 污染追踪/溯源的不确定性与不适定性辨析

在污染溯源的求解中, 如果采取反向时间来反演污染物的输移是一个不适定问题, 因为依据热力学第二定律, 该扩散过程不可逆, 其求解过程往往不连续依赖数据并对数据中的误差较为敏感(Atmadja et al., 2001b).如Michalak和Kianidis(2004)研究表明, 求解ISP问题的反演方法是一系列用来调查水体污染历史工具中的一类, 这些方法通常使用模型和数据工具来确定观测污染物的分布、污染源位置及污染排放时间.

反问题存在不适定性, 即问题解的存在性、唯一性、稳定性三者中至少其中一种不满足.不适定性是反问题的典型特点, 它同正问题的不确定性之间有密切联系但又有差异.

相同点:① 两者都是问题的本质特征;② 由于不确定性和不适定性的存在, 使问题求解和决策过程变得更为复杂, 两者都是人们想在实际应用中避免或者减少的.

不同点:①“反问题不适定性”的概念更多是计算数学领域的说法, 它从算子空间泛函分析的角度来定义, 存在于反问题的求解过程中.而问题的不确定性是对某自然科学或者工程问题的一种理解方式, 存在于问题描述、分析求解和决策应用的各个过程.对应的不确定性分析, 也更多面向于决策分析.因此, 也认为“反问题不适定性”是更为客观的一个概念, 而不确定性是一个更为主观的概念.② 分析自然科学问题或工程问题, 既可以从不确定性的角度也可以从确定性的角度去理解和分析, 反问题的求解过程必须考虑其不适定性(如果该反问题存在不适定性的话), 找到解决途径, 否则问题无法求解.③ 反问题存在不适定性, 而正问题没有不适定性这一提法.

联系:① 反问题的不确定性量化能够在一定程度上表征反问题的不适定性.反过来说, 存在不适定性的反问题的求解可以用不确定性量化方法来分析结果, 或者在求解过程中融入不确定性分析的思想和手段.但不确定性量化方法不能独立解决存在不适定性的反问题.② 正问题的不确定性是导致反问题不适定性的一个原因, 而反问题的不适定性是导致反问题不确定性的一个原因.

在爬坡期, 有必要进一步分析实际污染追踪和溯源过程中的不确定性, 可结合随机分析理论开发随机有限元等快速不确定性模拟技术.研究不适定的污染溯源过程所表现的反向不确定性特征, 最终降低应急决策风险, 达到稳定应用期.

5 基于相似理论的风险预警和应急溯源时空特征尺度分析(Spatial and temporal characteristic scales identification and definition based on similarity theory)

在突发水污染应急决策过程中, 响应者们需要应对多类科学问题, 包括污染溯源、污染追踪、风险预警和污染物降解过程预测等(表 3).一方面有必要对这些基本科学问题的不同情形(现象)进行相似归类, 通过近似模型指导应急决策;另一方面, 也有必要确定其时空特征尺度来把握响应过程的尺度, 为决策支持模型边界条件和参数值的设置与获取提供范围.这都有益于加深突发水污染预警应急的认识.

依据相似理论, 作为论述物理现象相似的条件和相似现象的性质的学说, 可以进行时空特征尺度的分析.可用一维对流扩散反应方程描述突发污染发生后水体中污染物的传输过程(Socolofsky et al., 2005), 在其无量纲形式下, 通过Peclet准数、特征长度和特征时间就可确定污染物传输规律.由相似理论第一定律, 相似的现象其相似准数的数值相同, 可知通过Peclet准数可以区分不同类型的污染团传输过程.如果单值条件还相似, 通过相似第三定律可以判定两个现象相似.基于此, 进一步分析突发水污染应急决策过程中典型“问题”的时空特征尺度, 为单值条件的确定提供基准, 分析结果见表 3.

表 3 污染应急响应过程相关问题的时空特征尺度 Table 3 Characteristic time and length of the investigated problems

风险预警贯穿整个污染应急处置过程, 将其特征时间记为Tw, 特征长度为需要对下游进行预警的目标区域长度Lw.分析历史污染案例可知, 一般污染事件发生至应急终止常达数天至一周以上, Tw量级设定为天.

对于污染传输追踪, 将其特征长度定义为已受污染或将受污染的目标河段长度Lt, 一般为几十km至几百km不等.将污染追踪特征时间定义为对流过程完成Lt长度所需时间, Tt=Lt/U, 其中, U为平均流速(m · s-1).污染物降解特征时间定义为降解过程半衰期, Tr=T1/2.考虑一级降解动力学过程, C(t) =C0e0-K(t-t), 有T1/2=0.6932/K, 其中, K为降解系数.易知, 常规有机物降解特征时间为1天至1个月左右.Tt是水质模型(方程)的外部特征时间, 而Tr为水质模型的内部特征时间.

污染溯源特征尺度和污染追踪不同, 其特征长度应定义为应急监测断面间距, 记为Li, 特征时间定义为采样间隔, 记为Ti.在应急监测布设优化的约束下, LiTi之间将存在一定联系.

6 结论(Conclusions)

1) 我国突发水污染事故期应急响应流程基本达成共识, 以“应急溯源”和“风险预警”为主线贯穿全过程的“应急监测”, 相关模式和术语也已形成.技术成熟度分析表明, 预警技术研究正处在爬坡期, 需要进一步的技术突破, 才能大量出现成熟产品, 而开放水体的污染源溯源技术尚有较多研究空间.

2) 突发污染预警应急的基础科学问题“污染追踪/溯源”正反问题可通过系统论进行刻画, 指导不同源项反演和水质管理实际问题的划分与求解.其不确定性与不适定性特征存在区别与联系, 在高约束的应急决策过程需要充分考虑, 在爬坡期的研究中也值得关注.

3) 污染应急响应过程涉及的不同问题具有各自的时空特征尺度, 可基于此设置应急决策支持模型的边界条件和参数取值.

致谢: 感谢水信息学专家Monash University的Soon-Thiam Khu教授对英文摘要的修订和完善, 感谢评审专家提出的宝贵意见和建设性的建议.
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