降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法技术

本发明专利技术公开了降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，包括以下步骤：(1)调查确定纳污河段及其起始断面的位置x和该河段上规划的排污口的数量n及其位置，根据调查结果确定规划排污口是否适合中点概化；(2)测量并确定该纳污河段达标控制断面位置x'、起始断面污染物浓度C0、平均流速u、河道流量Q；(3)确定该河段污染物降解系数k及其不确定度α；(4)根据纳污河段下游用水标准确定控制断面的污染物达标浓度Cs，根据规划排污口中点概化结果计算该河段纳污能力的数学期望E(W)；(5)E(W)与该河段已有纳污能力规划比较，进行该河道纳污能力合理规划。本发明专利技术结合随机分析理论，提出了考虑降解系数不确定性的规划污染源中点概小型河道中点概化情况下纳污能力的规划中推广。

A reasonable planning method for estimating the pollutant carrying capacity of river in the midrange under uncertainty of degradation coefficient

The invention discloses the planning method for the rationalization of pollution capacity of the middle point generalizable channel under the uncertainty of the degradation coefficient, including the following steps: (1) the investigation and determination of the location of the Nanhai river section and its starting section X and the quantity n of the sewage outlet planned on the river section and its position, according to the results of the investigation, it is confirmed that the layout of the sewage outlet is suitable for the middle point generalization; (2) The location of the control section of the Nanhai river section is X', the pollutant concentration C0, the average velocity u, the river flow Q, and (3) determine the pollutant degradation coefficient K and the uncertainty alpha of the river section. (4) according to the downstream water standard of the river section to determine the standard concentration Cs of the pollutants in the control section, according to the middle point of the planned sewage outlet The generalizability results are used to calculate the mathematical expectation of the capacity of the river section E (W); (5) E (W) is compared with the existing capacity planning of the river section, and the rational planning of the capacity of the river is carried out. Combined with the theory of random analysis, the invention is proposed to promote the planning of pollution capacity under the middle point generalizability of a small channel with a planning pollution source, considering the uncertainty of the degradation coefficient.

【技术实现步骤摘要】
降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法
本专利技术涉及降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，属于河道水质管理领域。
技术介绍
河道纳污能力的确定是河道水质管理的重要手段，河道纳污能力计算结果是否正确决定了河道水质管理水平的高低以及河道水体保护是否成功。在河道纳污能力计算过程中，排污口经常被概化为处于纳污河道中点断面；这种排污口概化方式即是排污口的中点概化。以往的中点概化方式下河道纳污能力的计算虽然较为成熟，但是完全未考虑污染物降解系数的不确定性对河道纳污能力的影响，从而导致河道纳污能力计算结果和河道水质管理政策制定产生偏差，给河道水体水质保护工作带来非常不利的影响。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，提高了降解系数不确定情况下河道纳污能力规划的准确性，易于在各种小型河道纳污能力的计算中推广。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)调查确定纳污河段及其起始断面的位置x和该河段上规划的排污口的数量n及其位置，根据调查结果确定规划排污口是否适合中点概化；(2)测量并确定该纳污河段达标控制断面位置x'，起始断面污染物浓度C0，测量河段平均流速u，河道流量Q；(3)根据测量结果确定该河段污染物降解系数k及其不确定度α；(4)根据纳污河段下游用水标准确定控制断面的污染物达标浓度Cs，根据规划排污口中点概化结果计算该河段纳污能力的数学期望E(W)，作为该河段的纳污能力。(5)E(W)与该河段已有纳污能力规划比较，进行该河道纳污能力合理化规划。作为优选，所述步骤(1)具体包括以下步骤：a.调查确定纳污河段及其起始断面x和该河段上规划的排污口的数量n及其位置；b.根据经验确定该河段的规划排污口是否适合排污口中点概化方式计算纳污能力：如果该河段排污口主要集中于河段的中点附近则适合排污口中点概化方式计算纳污能力，否则不适合排污口中点概化方式；作为优选，所述步骤(3)具体包括以下步骤：a.反复测量控制断面污染物浓度多次，计算该断面污染物浓度的平均值，并作为该污染物浓度的数学期望E(C)；计算该断面污染物浓度的方差D(C)；b.结合计算得到的污染物数学期望E(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0，河段平均流速u；根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数k：c.结合计算得到污染降解系数k，该断面污染物浓度的方差D(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0，河段平均流速u；根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数的不确定度α：作为优选，所述步骤(4)具体包括以下步骤：a.根据控制断面下游用水的水质标准，确定控制断面污染物达标浓度Cs；b.结合污染源中点概化特性，污染物降解系数k及其不确定性α，河段平均流速u，河道流量Q，河段起始断面污染物浓度C0，运用随机分析结果，用下式计算该河段纳污能力的数学期望E(W)并作为该河段的纳污能力：作为优选，所述步骤(5)具体包括以下步骤：a.调查该河道规划的河道纳污能力W；b.若W≤E(W)则原规划合理，不需要调整排污的工矿企业；否则原纳污能力规划不合理；需要以E(W)为纳污能力目标，减少规划排污的工矿企业并根据国家规范要求重新设计该河道纳污能力规划。有益效果：本专利技术降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，结合河道纳污能力管理实践及随机分析方法，提出了规划排污口中点概化降解系数不确定的小型河道纳污能力合理化规划方法。该方法能有效的考虑规划排污口中点概化下降解系数不确定对河道纳污能力的影响，提高和改进河道水质管理工作水平。该方法简单、方便易于在河道水体管理工作中推广。附图说明图1为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图和我国太湖平原某条小型河道实际观测数据对本专利技术作更进一步专利技术。(1)按照图1所示流程图，首先确定纳污河段的起始断面位置，记录该位置为x＝0米；调查该河道上规划排污口分布情况：该河道规划排污口约为5个，但集中于河道的中点；因此可以将规划排污口概化为位于纳污河段中点。(2)测得起始断面的主要污染物：高锰酸盐指数(C0)为9.8毫克/升；沿河道测得该河流的平均流速(u)为0.01米/秒，河道的流量约为1.15立方米/秒；达标控制断面位于起始断面下游5.2公里处，因此x'＝5200米；(3)反复测量控制断面高锰酸盐指数多次，计算该断面高锰酸盐指数的平均值，并作为高锰酸盐指数的数学期望E(C)；计算该断面高锰酸盐指数的方差D(C)。在本例中，该控制断面的高锰酸盐指数的数学期望为7.2毫克/升；高锰酸盐指数的方差为0.58毫克2/升2根据下式计算得到该河道高锰酸盐指数的降解系数为0.166/天：根据下式计算得到该河道高锰酸盐指数降解系数的不确定性为0.077/天1/2:(4)该河段下游为农业用水区，执行国家水质标准《GB3838-2002》中的V类水质标准，因此该控制断面高锰酸盐指数的标准Cs为15毫克/升。将上述计算和测量的高锰酸盐降解系数及其不确定性，纳污河段的长度，流量和流速，起始断面高锰酸盐指数代入下式：计算得到该河道高锰酸盐指数的纳污能力为1.91吨/天。(5)调查的该河道规划的纳污能力W为1.80吨/天，小于E(W)所以该河道纳污能力规划合理，不需要调整排污的工矿企业。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)调查确定纳污河段及其起始断面的位置x和该河段上规划的排污口的数量n及其位置，根据调查结果确定规划排污口是否适合中点概化；(2)测量并确定该纳污河段达标控制断面位置x'，起始断面污染物浓度C0，测量河段平均流速u，河道流量Q；(3)根据测量结果确定该河段污染物降解系数k及其不确定度α；(4)根据纳污河段下游用水标准确定控制断面的污染物达标浓度Cs，根据规划排污口中点概化结果计算该河段纳污能力的数学期望E(W)；(5)E(W)与该河段已有纳污能力规划比较，进行该河道纳污能力合理化规划。

【技术特征摘要】
1.一种降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)调查确定纳污河段及其起始断面的位置x和该河段上规划的排污口的数量n及其位置，根据调查结果确定规划排污口是否适合中点概化；(2)测量并确定该纳污河段达标控制断面位置x'，起始断面污染物浓度C0，测量河段平均流速u，河道流量Q；(3)根据测量结果确定该河段污染物降解系数k及其不确定度α；(4)根据纳污河段下游用水标准确定控制断面的污染物达标浓度Cs，根据规划排污口中点概化结果计算该河段纳污能力的数学期望E(W)；(5)E(W)与该河段已有纳污能力规划比较，进行该河道纳污能力合理化规划。2.根据权利要求1所述的降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括以下步骤：a.调查确定纳污河段及其起始断面x和该河段上规划的排污口的数量n及其位置；b.根据经验确定该河段的规划排污口是否适合排污口中点概化方式计算纳污能力：如果该河段排污口主要集中于河段的中点附近则适合排污口中点概化方式计算纳污能力，否则不适合排污口中点概化方式。3.根据权利要求1所述的降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括以下步骤：a.反复测量控制断面污染物浓度多次，计算该...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉琳，汪靓，华祖林，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32