摘要：上海三大原水供应系统每天向全市35家自来水厂供应850万吨左右的优质原水，受益人口2400万。原水的安全供应容易受到突发事件的影响。为进一步分析和研究原水供应系统发生突发事件的规律和特点，根据2012至2017年六年内记录突发事件的真实数据，对三大原水供应系统发生的突发事件进行分析和研究。并且在外部环境未发生巨大变化的情况下，预测2018至2019年各类突发事件的频次，研究避免突发事件的防范重点，保障原水安全供应。
关键词：三大原水供应系统；突发事件；趋势分析；预测
上海三大原水系统由长江陈行水库原水系统、青草沙水库原水系统和黄浦江上游金泽水库原水系统组成，每天具备1300万立方米的原水供应能力。三大原水系统拥有大型取水、输水和增压泵站14座，管渠长度421.44公里，并拥有陈行水库、青草沙水库以及金泽水库三座大型民用水源地水库。三大原水供应系统每天向全市35家自来水厂供应850万吨左右的优质原水，供水范围已覆盖除崇明岛之外的上海所有区域，受益人口2400万。
三大原水供应系统具有原水供应量大、供水面积广、管渠和钢管相结合等特点，管渠漏水、油污、电网波动及失电、咸潮、水厂跳车、设备故障、浏河排污等七类因素是原水供应中常见的突发事件，原水供应容易受到影响。为进一步掌握突发事件发生的规律和特点，根据2012至2017年六年内记录的完整真实数据，对原水供应遭遇的突发事件进行分析和研究，并预测今后两年原水供应可能遭遇突发事件的频率与趋势，及时采取有效防范措施，保障原水安全供应。
1 2012-2017年间突发事件年度分析
管渠漏水、油污、电网波动及失电、咸潮、水厂跳车等因素往往由外部造成，对原水供应有直接影响，归为外部突发事件一并分析。设备故障一般发生在原水泵站内部，发生的原因通常由内部因素引起，也可称为内部突发事件。
图1 2012-2017年原水突发事件年度趋势
图2012-2017年间原水突发事件组成
图1分析得出：在2012至2017年间，外部突发事件的遭遇次数在每年22-28次，其中2013年的次数陡增至44次是由于遭遇19次的咸潮所造成。在外部环境未发生巨大变化的情况下，预测2018至2019年外部突发事件发生的次数与往年持平，在22-28次/年的范围内。2016、2017年设备故障发生的次数较2012至2014年有上升趋势，在 39至43次的范围内。在供水格局保持不变、设备大修和更新改造保持正常节奏的情况下，预测2018至2019年设备故障的发生次数与往年持平，在39-43次/年的范围内。每年外部突发事件和设备故障的频率比较平稳，在可控的范围内。
图2分析得出：六年间突发事件总计301次，其中比例最大的是设备故障发生135次，占45%。，所占比例较大，其次是电网波动及失电突发事件66次，占22%。因此，管控设备故障是每年原水生产运行工作中的重点之一，应加强设备巡检、保养和维修工作，提高设备故障发生后的响应速度，保证设备故障后的应对措施。
2 各类突发事件趋势与分析
2.1 管渠漏水突发事件分析
图3 管渠漏水突发事件月份趋势
图4 管渠漏水突发事件年度趋势
图3分析得出：每年的12月、1月份为管渠漏水突发事件多发时间段，由于12月、1月为上海的冬季，气温较低，容易结冰，管渠的热胀冷缩不一，容易造成管渠漏水事件多发。六年内的7月至10月间，管渠漏水事件未发生，该时间段内管渠的运行环境良好。上海冬季的寒冷冰冻天气对管渠漏水的发生有一定的间接影响。
图4分析得出：2013年管渠漏水突发事件发生的次数较多，为10次，由于原水灌渠管网所在区域的市政建设较多，容易造成管渠管网的漏水事件多发。其余五年的管渠漏水突发事件保持平稳趋势，在每年3至7次的范围内，得益于管渠的日常养护和巡检到位。
在管渠周围环境良好、未出现极端天气的情况下，预测今后两年管渠漏水突发事件与2017年持平，在每年3至5次范围内，需要继续加强管渠的日常养护和巡检。
2.2 油污突发事件分析
图5 油污突发事件月份趋势
长江和黄浦江航道内船舶碰撞、沉船事件的发生，容易造成油污突发事件，对陈行水库、青草沙水库的取水水质可能造成直接影响。由图5、6分析得出：六年间11月发生油污突发事件的概率要略高于其它月份。每年的发生油污突发事件的次数在3至9次。在长江和黄浦江航运环境未发生巨大变化的情况下，预测今后两年油污突发事件与往年持平，在每年3至5次的范围内。
图6 油污突发事件年度趋势
发生油污突发事件后，需对陈行水库和青草沙水库加强水质监测；调度中心加强与海事部门、市供水监测中心等上级部门的沟通；陈行水库和青草沙水库根据油污情况采取应急处置方案。
2.3 电网波动及失电突发事件
图7 电网波动及失电突发事件月份趋势
图8 电网波动及失电突发事件年度趋势
图9 电网波动及失电突发事件组成
图7分析得出：用电高峰月份（冬季的1、3月和夏季的7、8、9月）发生失电突发事件的频率要略高于其它月份。
图8分析得出：2015-2017年发生失电突发事件的次数较2012-2014年有上升趋势，2015-2017年发生失电突发事件的次数较平稳，在每年13至15次的范围内。
图9分析得出：在2012至2017年间，电网波动及单路失电突发事件发生次数最多的是长江原水厂，为27次，占42%；其次是青草沙原水厂，为20次，占31%。长江原水厂的设备较多，且部分设备比较陈旧，对外电网波动幅度的敏感度更高。青草沙原水厂下辖五号沟和金海泵站，设备较多，且比较新，电气设备对电网波动幅度的灵敏度较高。
电网波动由外部因素引起，容易造成机泵跳车，对原水泵站的安全供水会造成直接影响，同时也容易造成设备故障，潜在风险不容忽视。各个原水泵站基本都是两路进线，在日常的应急演练中需加强外电网波动和失电突发事件的应急处置能力。在各个单位外部环境未发生大变化的情况下，预测今后两年电网波动及单路失电突发事件发生的次数与往年持平，在每年13至15次范围内。
2.4 咸潮突发事件
图10 咸潮突发事件年度趋势
根据图10分析得出：咸潮突发事件呈现明显的下降趋势， 2017年未发生咸潮突发事件。其中，2013年咸潮突发事件有19次，为2012年以来的最高值。预测2017年冬季至2018年发生咸潮突发事件的概率较低，但仍需加强监测与预警。
2.5 设备故障突发事件
图11 设备故障突发事件组成
根据图11分析得出：六年内，三大原水供应系统下属的基层原水厂中，长江厂发生设备故障的次数最多，其次是青草沙厂，两厂合计占所有故障的93.37%。分析长江厂与青草沙厂发生设备故障次数较多的原因，一是两厂运行的设备较多；二是长江厂设备新旧掺杂，故障多发；三是青草沙厂设备已过三年质保期，各类小故障引起的因素较多；四是两厂的电气设备处于更新改造和新老系统的磨合期；五是变频器的大量使用增加了故障的发生。
经查阅，2012-2017年六年间突发的135次设备故障中，有72次与变频器相关，所占比重约53%。青草沙厂34台机泵中有29台变频器控制，长江厂18台机泵中有11台变频器控制；青草沙厂和长江厂的变频器设备较多也造成了两厂故障次数较多。变频器故障的原因基本有过电流、过电压、欠电压、过热保护、输出不平衡、变频器无输出电压、过载保护、操作面板无显示、通讯故障等九大因素造成。
因此，管控好设备故障是每年原水生产运行工作中的重点之一，尤其是定期检查保养变频器及相关辅助设备，尽量避免变频器及相关辅助设备的故障可以有效控制机泵设备故障的次数。
2.6 浏河排污突发事件
自2012年以来的正常情况下，浏河排污每年在50次左右。2016年由于长江上游城市环境治理，浏河排污次数较多，为193次。浏河排污对陈行水库的水质氨氮指标有一定影响，但在排污期间需要加强陈行水库的水质监测，确保水质安全。
3 结论
在外部环境未发生巨大变化的情况下，预测2018至2019年，外部突发事件（漏水、油污、电网波动及失电、咸潮、水厂跳车）发生的次数在22-28次/年，设备故障的发生次数在39-43次/年。其中，漏水突发事件在3-5次/年，油污突发事件在3-5次/年，电网波动及单路失电突发事件发生的次数在13-15次/年，冬季发生咸潮突发事件的概率较低，水厂跳车发生对原水泵站产生影响的概率较低；浏河排污时加强陈行水库氨氮指标的监测。在所有突发事件中，设备故障占突发事件总量的比例最大（约占45%。），因此，管控设备故障是原水生产运行工作中的重点之一，尤其是定期检查保养变频器及相关辅助设备，尽量确保变频器、软启动器、串级调速、同步励磁、PLC、仪表以及通讯等主体设备的完好率。总体而言，上海三大原水系统运行稳定，但仍需加强设备监测与维护，提升突发事件应急处置能力，保障原水的安全优质供应。
参考文献
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论文作者:朱志伟,王海明
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/28
标签：突发事件论文; 原水论文; 发生论文; 故障论文; 设备论文; 油污论文; 水库论文; 《基层建设》2018年第36期论文;