一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法技术

本发明专利技术涉及点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法，可有效解决河流流域快速溯源和流域环境管理保护的问题，方法是，根据流域自然地理特征对流域，确定流域控制断面所对应的控制区域；利用污染源监测数据、污染源统计数据，对流域内污染源进行预算；利用一维非稳态水质模型，建立流域污染源与断面水质响应关系；利用污染源与断面水质响应关系计算流域内污染源贡献系数，表征污染源贡献程度，本发明专利技术方法新颖独特，易操作使用，计算准确，效率高，充分利用现有污染源基础信息，在短时间内迅速反馈河流控制断面内污染源状况，锁定流域内对河流断面水质贡献程度相对较大的污染源，为流域污染溯源提供支撑，有效用于对河流的环境保护和治理。

【技术实现步骤摘要】
一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法
本专利技术涉及河流流域环境保护，特别是一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法。
技术介绍
水是生命之源，是维系生态环境可持续发展的首要基础，随着工业化以及新型城镇化进程的推进，我国的流域水环境面临着新的挑战，水污染事件频发，对河流水质安全及群众身体健康构成威胁。因此，迅速准确地掌握污染源的相关信息，对于应急处置十分重要。目前，国内外学者研究了多种河流水质污染事故溯源算法，大致可分为以下几类：一是通过示踪法或多元统计法推断污染源；二是利用污染源搜索理论方法确定污染源位置；三是应用概率统计方法识别水体污染源项。现有的方法各有优缺点，但存在的问题是，由于方法本身的技术问题，应对突发污染事件的溯源时，会导致污染溯源工作量大，耗费大量时间精力，不能及时有效地开展污染源排查、溯源工作，影响对河流流域的管理和治理，不利于对河流环境的保护，因此，如何提供一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法至今未见有公开报导。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法，可有效解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、根据河流流域自然地理特征，包括流域水系、范围及行政区域范围的数据，确定流域河流控制断面所对应的控制区域，利用ArcGIS软件，获取河流区域的流域界限、行政界线以及水质断面位置标注，采用ArcGIS软件中的Hydrology Modeling模块提取汇水区域；(2)、利用污染源监测数据和污染源统计数据，对流域内污染物排放量预测：污染物排放量预测分为点源和非点源两部分，点源为工业源及生活源，非点源为农业面源污染，预算得到各市、县污染物排放量，依据河流的分布情况，按照污染源集中位置、河流控制区域对污染物进行分配；(3)...

【技术特征摘要】
1.一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、根据河流流域自然地理特征，包括流域水系、范围及行政区域范围的数据，确定流域河流控制断面所对应的控制区域，利用ArcGIS软件，获取河流区域的流域界限、行政界线以及水质断面位置标注，采用ArcGIS软件中的HydrologyModeling模块提取汇水区域；(2)、利用污染源监测数据和污染源统计数据，对流域内污染物排放量预测：污染物排放量预测分为点源和非点源两部分，点源为工业源及生活源，非点源为农业面源污染，预算得到各市、县污染物排放量，依据河流的分布情况，按照污染源集中位置、河流控制区域对污染物进行分配；(3)、利用河流网格化，EFDC水动力模型，建立流域污染源与断面水质响应关系，包括河流网格化、EFDC水动力模型初始条件与边界条件设置、参数率定与验证、模型的率定与验证；(4)、利用污染源与断面水质响应关系确定流域内污染源贡献程度判定：利用EFDC建立的水动力学水质模型计算污染贡献率，背景浓度为零，将单一污染源给1个单位排污负荷量，其他污染源污染负荷为零，利用水动力学水质模型计算出在这种情况下的浓度分布，确定出该污染源的单位污染负荷对各个水质控制断面的污染贡献率，改变污染源，重复步骤(4)，得出每个污染源的贡献率系数，表征污染源贡献程度，从而实现各污染源的贡献程度的计算。2.根据权利要求1所述的点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、根据河流流域自然地理特征，包括流域水系、范围及行政区域范围的数据，确定流域河流控制断面所对应的控制区域：根据《水体达标方案编制技术指南》(试行)中的控制单元细化分解技术，收集区域基础地理信息的DEM数据、流域界限、行政区划、流域水质控制断面分布图的数据，利用ArcGIS软件，获取河流区域的流域界限、行政界线以及水质断面位置标注，采用ArcGIS软件中的HydrologyModeling模块提取汇水区域，根据汇水区域、行政边界、控制断面分布情况，在保证水系完整性的基础上，将行政区划图和流域水系图进行叠加，确定河流断面所对应的控制区域；(2)、利用污染源监测数据和污染源统计数据，对流域内污染物排放量预测：污染物排放量预测分为点源和非点源两部分，点源为工业源及生活源，非点源为农业面源污染；点源预算根据不同资料情况分别预算，对于国、省控重点污染源的污水处理厂、企业，优先采用在线监控数据，包括污水处理厂名称、所在位置、废水排放量和污染物排放浓度，根据点源监控废水排放量乘以入河系数预算入河污染物量；其中工业污染物入河系数取值为0.8～1.0，城市生活污染物取值为0.6～1.0，农村生活污染物取值0.2～0.5；对于其他点污染源则根据环境统计数据，对废水未排入污水处理厂的工业企业的废水及污染物排放量进行预算；对于散排的生活源则根据统计年鉴数据，结合城镇污水处理厂污水收集处理数据，对未接入污水处理厂的城镇生活源废水及污染物排放量进行预算，当区域未统计污水收集处理率，则根据人口统计数据，采用排污系数法计算生活污水排放总量，减去污水处理厂实际收水总量，余下的量为未收集的生活污水量，即直排生活污水量，直排生活污水浓度根据各地污水处理厂进水COD、氨氮的平均浓度确定；具体计算公式为：W生P＝N未α，N未＝N(1-γ)式中，W生P为生活污染物直排量，N未为未接入污水管网部分的人口数，N为研究区域人口总数，γ为研究区域污水收集处理率；α为生活排污系数，生活污水排放量按照《第一次全国污染源普查各污染源产排污系数手册》中三区五类所对应的水量排放系数以150～170L/人进行预算；生活污染源主要污染物排污系数一览表非点源污染物包括居民生活污染物、畜禽养殖产生污染物及种植业产生的污染物，其中居民生活污染源、畜禽养殖产生污染物按《全国水环境容量核定技术指南》(中国环境规划院，2003)中的产污系数进行计算，农村人均COD产生量40g/d、氨氮产生量4g/d，畜禽养殖污染物产生量按标准折合每头猪的COD排放量为17.9g/头·日，氨氮排放量为3.6g/头·日，种植业污染源排放量按《第一次全国污染源普查：肥料流失系数手册》中肥料流失系数和本底流失量；预算得到各市、县污染物排放量，依据河流的分布情况，按照污染源集中位置、河流控制区域对污染物进行分配；(3)、利用河流网格化，EFDC水动力模型，建立流域污染源与断面水质响应关系，方法是：1)河流网格化：采用EFDC水动力模型识别矩形网格和曲线正交网格，对于河长小于200km的河流采用Delft3d进行划分，对于河长超过200km以上的河流采用CVL划分；2)EFDC水动力模型初始条件与边界条件设置：设置初始水深和初始浓度；3)参数率定与验证：EFDC一维模型中涉及到的参数有曼宁粗糙系数n和污染因子的综合降解系数k；曼宁粗糙系数n反映的是河段的水流阻力特性，作为经验系数，不同河道的曼宁粗糙系数经验值如下表：不同河道的曼宁粗糙系数综合降解系数k的确定采用经验系数法和模型率定相结合的方法，首先根据河流情况利用经验系数确定综合降解系数k1，在建立一维水质...

【专利技术属性】
技术研发人员：于鲁冀，王燕鹏，张宽，梁亦欣，梁静，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41