一种非点源污染排放清单快速处理方法技术

本发明专利技术公开了一种非点源污染排放清单快速处理方法，涉及流域污染防治技术领域。该方法，通过将非点源污染数据规范到流域尺度，综合考虑北方片区和南方片区污染产生数据之间的差异，以及季节性污染产生数据之间的差异，提高了污染源排放清单编制效率和科学性，可以通过技术手段分析非点源污染的减排措施和减排效益，所以，应用于流域污染防治中，在总量控制、节能减排方面具有较广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及流域污染防治
，尤其涉及一种非点源污染排放清单快速处理方法。
技术介绍
编制“可量化、可测算、可核实”的污染物排放清单，是一项要求高、难度大的系统性、动态性工程，须依托于良好的编制机制。目前，为了及时掌握流域非点源污染排放情况以进一步控制排放水平，达到改善水环境质量的目的，我国在全国污染源普查和环境统计工作中，重点调查了农田污染、生活污染、畜禽养殖污染的产生量和排放量，耗费了大量的人力物力财力。但是，由于非点源污染与土地利用现状与规划、地表植被、土壤类型、气象水文条件等因素具有相当紧密的联系，而当前的非点源污染排放数据的统计采用的是陈旧的当量法核算，未能及时考虑区域地表情况的复杂变化和气象水文年际变化的影响，扩大了由于区域下垫面的变迁造成的统计误差，甚至会直接得到偏离实际的统计结果，缺失了气象水文不同情景的统计结果，使污染减排措施的落实，和污染源排放清单的进一步控制造成了一定阻力和难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种非点源污染排放清单快速处理方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种非点源污染排放清单快速处理方法，包括如下步骤：S1，识别流域所在的片区，所述片区包括南方片区和北方片区，在全国土地利用类型图中，按照全国1:100万地形图分幅标准，所述北方片区为北纬24°以北的区域，所述南方片区为北纬24°以南的区域；S2，利用全国分幅地块非点源输出系数查找表，根据所述流域所在的片区，得到所述流域非点源输出系数；利用全国行政区划图和全国土地利用类型图，根据所述流域所在的片区，得到所述流域内各行政区划的每种土地利用类型的面积；S3，结合所述流域非点源输出系数、所述流域内各行政区划的每种土地利用类型的面积以及全国行政区划统计数据，得到所述流域非点源污染产生量数据；S4，利用SWAT模型对所述流域分区，得到子流域分区，将所述流域非点源污染产生量数据离散化，得到子流域分区的非点源污染产生量数据；S5，将所述子流域分区的非点源污染产生量数据，分解成子流域分区不同流量季的非点源污染产生量数据。优选地，S2中，所述全国分幅地块非点源输出系数查找表，按照如下步骤建立：计算南方片区和北方片区各自的非点源污染排放统计参数，定义非点源污染从统计量输出到排放量的系数，即非点源输出系数，通过选取南方片区和北方片区两个典型流域，收集流域非点源模拟的数据，运行率定非点源模型得出非点源输出系数；在全国分幅地块图中，给每个分幅地块分配非点源输出系数和统计参数，以矩阵方式存储，建立全国分幅地块非点源输出系数查找表。优选地，所述统计参数包括化肥使用效率、人口排污当量和养殖排污当量；所述非点源输出系数包括耕地、居民区、牧区三种地块类型的非点源污染输出系数。优选地，S3包括如下步骤：S301，假定某一行政区划与其所处的流域范围，土地利用效率一致，即该行政区划处于两个或两个以上的流域范围，则默认该行政区划内所有的流域的农用地、农村用地、城镇用地效率与该行政区划土地利用效率一致，可完全按照面积分割统计数据；S302，计算流域分解系数：应用商业GIS软件，使用流域:上游、中游、下游分区切分土地利用数据和行政区划数据，得到流域上中下游内的耕地、居民区、牧区的斑块面积；分别统计上中下游同一行政区划内耕地斑块面积求和、居民区板块面积求和、牧区斑块面积求和；计算上中下游同一行政区划内耕地斑块面积与其行政区划内耕地面积占比，得到占比系数即为流域分解系数；S303，根据流域覆盖的行政区划的社会经济数据，得到基于行政区划的非点源污染产生量数据；S304，利用所述流域分解系数，将所述基于行政区划的非点源污染负荷数据分解到流域上中下游，得到流域非点源污染产生量数据。优选地，S303中，所述社会经济数据，包括农业化肥使用量、畜禽养殖规模、农村人口规模和城镇人口规模。优选地，S4中，所述将所述流域非点源污染产生量数据离散化，得到子流域分区的非点源污染产生量数据，具体为：将覆盖流域的行政区划范围的土地利用类型数据和土壤栅格数据进行叠加，利用ARCGIS空间分析方法，将所述流域非点源污染产生量数据离散化，分解到子流域分区，得到子流域分区的非点源污染产生量数据。优选地，S5之后还包括步骤：采用如下方法对所述子流域分区不同流量季的非点源污染产生量数据进行批量处理：建立土地利用类型数据、土壤数据的栅格数据与子流域分区的空间关系，提取每个栅格数据的属性数值，利用聚类分析方法，将子流域分区进行分类，确定同质化子流域分区，减少模拟对象；建立流域TMDL计划模型框架，采用LDC法去掉基流携带的点源污染负荷，结合输出系数法分离出子流域分区不同流量季的非点源污染物流失参数。本专利技术的有益效果是：本专利技术实施例提供的非点源污染排放清单快速处理方法，通过将非点源污染数据规范到流域尺度，综合考虑北方片区和南方片区污染产生数据之间的差异，以及季节性污染产生数据之间的差异，提高了污染源排放清单编制效率和科学性，可以通过技术手段分析非点源污染的减排措施和减排效益，所以，应用于流域污染防治中，在总量控制、节能减排方面具有较广泛的应用前景。附图说明图1是本专利技术实施例提供的非点源污染排放清单快速处理方法流程示意图；图2是流域边界矢量图；图3是流域区位图；图4是流域的上中下游展示图；图5是流域所在片区的区位图对应的土地利用类型图；图6是全国分幅地块非点源输出系数查找表所对应的地图分布示意图；图7是流域范围覆盖的行政区划及土地利用类型叠加分析图；图8是基于行政区划的非点源污染产生量数据；图9是利用swat软件划分流域子流域分区示意图；图10是子流域分区非点源污染物排放清单空间展示图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。我国实行以行政单元组织污染源调查与统计，包括点源污染和非点源污染。因点源污染来源比较明确，分布集中，无论在行政区域尺度还是流域尺度，均容易分析其对环境的影响，以及实施减排措施。而非点源污染具有分布广、相对分散的特点，分析污染来源和污染控制重点在技术上难度更大，需要将非点源污染数据规范到流域尺度，才能通过技术手段分析非点源污染的减排措施和减排效益。提供共同范式的流域非点源污染排放清单，是解决流域和区域可持续发展的重要依据。我国国土面积辽阔，水资源分布不均，流域污染排放情势复杂，采用完全一致的核算依据难以调和区域间差异。亟需针对北方片区、南方片区开展相应的流域非点源污染排放清单编制工作。种植业污染主要是降水径流引起的一类污染，属于季节性比较强的非点源污染类型，是非点源污染的重要组成部分，因此，非点源污染排放清单的处理方法应完善季节性特征，核算季节时间尺度的非点源污染排放量。综上所述，流域非点源污染排放的编制工作，需要开展两个工作：首先是考虑流域非点源污染排放空间差异性的清单处理办法，包括下垫面的动态变迁，北方片区和南方片区差异；其次是考虑流域非点源污染排放时间差异性的清单处理办法，包括流域天然径流量年际变化，年内径流量水平的差异。本专利技术实施例提供了一种非点源污染排放清单快速处理方法，包括如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非点源污染排放清单快速处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，识别流域所在的片区，所述片区包括南方片区和北方片区，在全国土地利用类型图中，按照全国1:100万地形图分幅标准，所述北方片区为北纬24°以北的区域，所述南方片区为北纬24°以南的区域；S2，利用全国分幅地块非点源输出系数查找表，根据所述流域所在的片区，得到所述流域非点源输出系数；利用全国行政区划图和全国土地利用类型图，根据所述流域所在的片区，得到所述流域内各行政区划的每种土地利用类型的面积；S3，结合所述流域非点源输出系数、所述流域内各行政区划的每种土地利用类型的面积以及全国行政区划统计数据，得到所述流域非点源污染产生量数据；S4，利用SWAT模型对所述流域分区，得到子流域分区，将所述流域非点源污染产生量数据离散化，得到子流域分区的非点源污染产生量数据；S5，将所述子流域分区的非点源污染产生量数据，分解成子流域分区不同流量季的非点源污染产生量数据。

【技术特征摘要】
1.一种非点源污染排放清单快速处理方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，识别流域所在的片区，所述片区包括南方片区和北方片区，在全国土地利用类型图中，按照全国1:100万地形图分幅标准，所述北方片区为北纬24°以北的区域，所述南方片区为北纬24°以南的区域；S2，利用全国分幅地块非点源输出系数查找表，根据所述流域所在的片区，得到所述流域非点源输出系数；利用全国行政区划图和全国土地利用类型图，根据所述流域所在的片区，得到所述流域内各行政区划的每种土地利用类型的面积；S3，结合所述流域非点源输出系数、所述流域内各行政区划的每种土地利用类型的面积以及全国行政区划统计数据，得到所述流域非点源污染产生量数据；S4，利用SWAT模型对所述流域分区，得到子流域分区，将所述流域非点源污染产生量数据离散化，得到子流域分区的非点源污染产生量数据；S5，将所述子流域分区的非点源污染产生量数据，分解成子流域分区不同流量季的非点源污染产生量数据。2.根据权利要求1所述的非点源污染排放清单快速处理方法，其特征在于，S2中，所述全国分幅地块非点源输出系数查找表，按照如下步骤建立：计算南方片区和北方片区各自的非点源污染排放统计参数，定义非点源污染从统计量输出到排放量的系数，即非点源输出系数，通过选取南方片区和北方片区两个典型流域，收集流域非点源模拟的数据，运行率定非点源模型得出非点源输出系数；在全国分幅地块图中，给每个分幅地块分配非点源输出系数和统计参数，以矩阵方式存储，建立全国分幅地块非点源输出系数查找表。3.根据权利要求2所述的非点源污染排放清单快速处理方法，其特征在于，所述统计参数包括化肥使用效率、人口排污当量和养殖排污当量；所述非点源输出系数包括耕地、居民区、牧区三种地块类型的非点源污染输出系数。4.根据权利要求1所述的非点源污染排放清单快速处理方法，其特征在于，S3包括如下步骤：S301，假定某一行政区划与其所处的流域范围，土地利用效率一致，即该行政区划处于两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红华，刘俊，谢涛，
申请(专利权)人：中科宇图科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11