环境部淇河水污染3D仿真动画

案例介绍

一、背景介绍

淇河水污染3D仿真动画是北京星尘动画公司为国家生态环境部制作的一部还原淇河水污染过程的3D仿真动画，参与水污染调查的单位有：生态环境部环境应急与事故调查中心，中国环境科学研究院，河南省、湖北省、陕西省生态环境厅，南阳市、十堰市、商洛市生态环境局。负责这次3D仿真动画制作的单位是北京数字星尘动画科技有限公司。

作为本次项目的3D动画制作单位，公司接到环境部的动画制作需求后，组织了公司的技术总监和骨干，组成专业制作小组，专门配合环境部的领导来工作，公司技术人员先后多次和环境部领导一同赴淇河现场进行勘察和采集信息，并根据环境部领导的要求设计制作了本次的淇河水污染3D仿真动画案例。

二、客户介绍

生态环境部负责建立健全生态环境基本制度。会同有关部门拟订国家生态环境政策、规划并组织实施，起草法律法规草案，制定部门规章。会同有关部门编制并监督实施重点区域、流域、海域、饮用水水源地生态环境规划和水功能区划，组织拟订生态环境标准，制定生态环境基准和技术规范。

负责重大生态环境问题的统筹协调和监督管理。牵头协调重特大环境污染事故和生态破坏事件的调查处理，指导协调地方政府对重特大突发生态环境事件的应急、预警工作，牵头指导实施生态环境损害赔偿制度，协调解决有关跨区域环境污染纠纷，统筹协调国家重点区域、流域、海域生态环境保护工作等........

三、环境部淇河水污染3D仿真动画详细介绍

（1）2018年1月17日11:30，西峡县环保局12369热线接到群众举报（电话铃响）：

接线员：您好！这里是西峡县环保局。请问您要反映什么问题？

举报群众：你好！我在西坪乡虎爬岗这儿。这边河水不知道咋回事儿，咕噜咕噜，像烧开了一样，呛人得很。你们过来看看啊。

接线员：您是在河边儿吗？现在河水是什么颜色？

举报群众：看着跟牛奶似的。

接线员：好。我们马上安排人过去。也请您赶紧远离，注意安全。

淇河，是南水北调中线工程水源区——丹江口水库——主要支流丹江的一级支流。水质状况关系着南水北调中线亿万人民群众的用水安全。如果不采取紧急措施控制，72小时后污水就会进入丹江口水库。

接到报告后，西峡县立即安排执法人员和监测人员赶赴现场，同时向县人民政府和南阳市环保局报告。17日13:30，西峡县王金贵副县长：我记得下面有个电站，先把电站闸坝都关死。去看看上游，筑坝把水拦住。

淇河上出现事情，没有等一等，没有靠一靠，必须第一时间控制住。跟淅川县通报一下那儿也有些电站闸坝，建议他们也把闸坝关住。

西峡县上河电站闸坝开始落闸，停止发电。下游淇河庄、王河、梅池、马湾、双河、白庄、赵河等电站闸坝也相继落闸。

西峡县西坪乡等乡镇政府迅速组织人员和大型挖掘机械在事发地上游构筑拦截坝，18日六座拦河坝投入使用

此段动画采用了虚拟的3D立体地图来还原真实的地理位置和场景，展示了丹江水库和淇河的现状。

（2）国家、省、市环境保护部门相继赶赴现场。联合指挥部确定了“绝不让一滴受污染的水进入丹江口水库”的处置目标。对环境应急监测方案进行优化调整，监测断面由5个增加到14个，监测频率从半天一次调整为2小时一次，200多名监测人员昼夜不间断取样监测，并对上河电站坝前开展左中右、上中下“立体式”监测。21日，监测数据表明污水全部被拦截在上河电站坝上2公里河道范围内。

污水被拦住了。但适逢南阳市十年一遇暴雪，上游虽然筑了几条土坝，但作用有限，来水推动污水不断向坝前集中，再有5天左右就会漫坝。

据犯罪嫌疑人交代，他从山西运了一车农药厂釜底残留物，17日凌晨倒入淇河。结合残留物和监测分析，指挥部确定主要污染物为有机磷，污染特征指标为总磷。污染峰团总磷浓度为0.5mg/L左右。而水功能规划要求

淇河总磷浓度不能超出0.2mg/L。

清华大学专家团队试验发现，污水中磷大部分以颗粒状、类悬浮态存在，上下分层不明显，自然沉降很慢，化学、絮凝、砂滤等方法降解作用甚微，膜技术降解不现实，只能采用清污配比、稀释排放的方案。

此段3D动画采用了虚实结合的展示方式，一部分使用现场拍摄的真实照片来作为素材，一部分采用了虚拟仿真的3D动画来展示真实的场景。

（3）如何进一步控制污水水体？在哪儿实现清污混合？

有人提出控制性下泄，利用下游河道汇水稀释污染物，但下游汇水至少需要1.5个流量，实际仅有0.3个流量，难以满足要求，而且污水顶着清水走，也难以实现有效混合。

有人提出，继续把污水往下推，用丹江水来稀释。但丹江口水库总磷控制要求是0.025mg/L，与0.5 mg/L相比是数量级的差距，而且丹江流量仅是淇河的20倍，风险极高。

有人提出，用虹吸等方式引流上游清水至上河电站坝下，但不论是用浮桥还是用波纹管，都不具备实施条件。

还有的人提出，上河电站下游有一处古河道，可以把污水引进古河道，再放清水。但古河道内有居民居住，也难以实施。

最终，水利部门提出，上河电站坝下800米处河道狭窄，两岸陡壁，可以建设围堰，形成一个大的“临时应急池”。电站有两个分水通道，利用泄洪渠，将污水引流至“临时应急池”；再利用引水渠引流清水，在电站坝下1km处实现清污配比、稀释排放。

此段3D动画真实的还原了淇河两岸的真实地貌和大坝的状况，仿真了大坝水位的慢慢升高。

（4）24日，经过指挥部综合分析研判，水利部门方案被采纳。“临时应急池”容积要达到40万方，围堰需要7.5米高。正常工期至少4天，但留给应急人员的时间只有2天。

应急人员压茬推进地形勘查、围堰设计、资金筹集、占地协议、地面附着物清理等工作。24日20:00，施工单位人员、设备进场，几百人、数十台工程机械顶风冒雪施工。26日14:30，上河电站泄洪渠开始下泄污水。最终围堰高8米，接蓄污水46万方。

污水转移了。但由于水量大，工期短，围堰又是土石坝，虽然进行了覆膜防水处理，还是不可避免地出现了坝体渗水现象，监控不慎，可能溃坝。指挥部安排专人24小时巡视坝体，标记渗水点位，一有险情立即处理。

围堰预留2个引流钢管，一高一低，一大一小（0.5个流量和0.25个流量），根据坝前水位和上游清水来量控制污水排放量。

27日上午，上游6座临时拦河坝逐个破坝放水，并调度上游水库加大放水量。清水由上河电站引流渠至坝下1km处，与污水混合，沿多级挡水墙S形流淌，实现清污有效混合。

密切关注水质。“临时应急池”、清污混合后、混合点下游1km监测频次提高至每小时一次。根据水质及时调控污水排放。

经过22天的努力，2月7日，淇河水污染河段水体总磷浓度全部稳定达标，淇河入丹江水始终保持在丹江水质标准0.1mg/L以下。事件未影响丹江口水库水质安全，圆满完成了应急处置任务。

此段3D动画讲解了淇河水土坝和围堰的位置和修建过程。

（5）事件总结

面对上游来水不断冲击、低浓度总磷降解难、闸坝调度控制要求高、持续暴雪严寒等多重困难，事件能够得到圆满处置，主要得益于以下几点：

（一）高度重视。党中央国务院领导同志两次作出重要批示，李干杰部长专题部署，翟青副部长和张维宁副省长现场指挥，成立综合组、现场组、监测组、保障组，分别由南阳市、西峡县和河南省厅负责同志任组长。指挥部明确“事件责任不是南阳，但发生在南阳，南阳就要对事件处置负总责”，要求“绝不让一滴受污染的水进入丹江口水库”。先后召开26次调度分析会，发布应急指令60余条、水利调度令40多条，有力指挥了事件应对。

（二）协同共治。国家、省、市、县、乡、村六级动员，环保、水利、公安等部门紧密配合，第三方机构全力支持，广大人民群众大力支援，参与应急处置人员克服天寒地冻等诸多困难，不间断采样监测、不停歇施工、24小时护坝巡坝，应急指令全部执行到位。

（三）科学研判。3次集中调整、10余次优化监测方案，实施加密监测。共出具水质监测数据360多批次、8500多条，水文信息3000余条。清华大学专家开展倾倒物溶解模拟实验、总磷沉降与渗滤实验。指挥部实时掌握污染动态、处置进展和可用资源，据此作出科学判断。

（四）掌握主动。事件先期响应时，西峡县及时关闭电站、修筑拦河坝，将污水拦截在上河电站坝内，为后续事件处置赢得了时间。在坝下建围堰，利用电站两个分水通道的有利条件，将污水分流至“临时应急池”，事件处置由被动转变为主动，再次赢得了时间。

（6）事件反思

事件处置也暴露了环境应急“被对应对多、主动准备少”的突出问题。如果王金贵副县长不知道上河电站的位置，后果会如何？如果提前知道上河电站坝下具有建设“临时应急池”的条件，是否更主动？

如何变被动为主动？如何打好污染应急处置中的“空间换时间、时间保安全”的“组合拳”？如何将成功经验提炼形成指导实践的基本遵循？南阳市、十堰市、商洛市开展了丹江口库区环境应急预案修编试点工作，总结、

丰富、拓展和实践“南阳思路”，为一泓清水入库、一江清水北上不懈前行！

四、总结

经过公司技术人员的共同努力和环境部各领导的大力支持，环境部淇河水污染3D仿真动画项目顺利完成，动画生动形象的仿真还原了淇河水污染的整个过程，以及各部门参与联控联治，通力配合，及时找出污染源，及时采取有效的措施将污染的水净化过滤，有效的保障了淇河水的质量。

淇河水污染3D仿真动画中有很多现场的大场景需要真实的还原，公司技术人员为了更真实的还原淇河的环境，亲赴现场进行勘察收集资料，最终在虚拟的环境中真实的仿真还原了淇河的真实外貌。最终的动画作品得到了环境部领导的大力赞扬和肯定。

环境部淇河水污染3D仿真动画

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