一种暴雨时期河道干流富营养化状态响应的预测方法技术

本发明专利技术公开了一种暴雨时期河道干流富营养化状态响应的预测方法，步骤(1)、构建EFDC模型并模拟河道，获得河流控制断面处的水质参数；步骤(2)、计算干流控制断面处的营养状态综合指数；步骤(3)、训练并优化BP神经网络；步骤(4)、构建BP神经网络，网络结构由输入层、隐含层和输出层组成，其中干流入口流量和降雨重现期作为输入变量，河流控制断面处的营养状态综合指数作为输出变量；步骤(5)、确定最优的隐含层节点数为6；步骤(6)、随机选择干流入口流量Q和降雨重现期P，构成多组关于预测情景的测试样本(Q,P)，采用优化的BP神经网络进行预测，获得预测结果。与现有技术相比，本发明专利技术可以快速预测暴雨后河道干流富营养化状态的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种暴雨时期河道干流富营养化状态响应的预测方法
本专利技术属于水环境保护
，具体涉及一种暴雨时期河道干流富营养化状态响应的预测方法。
技术介绍
暴雨径流中夹带大量污染物，如COD(化学需氧量)、TP(总磷)及重金属等污染物。暴雨时期雨水径流可由支流排入干流，可使干流水质变差甚至引起水体的富营养化。例如，有研究学者发现暴雨4天后，湖泊的部分区域水质由Ⅲ类变为Ⅳ类。可见暴雨径流严重污染受纳水体，并极易造成受纳水体的富营养化。水体富营养化是指水体所包含的营养物质浓度过高的状态，易于导致水生植物快速生长、水质恶化和水生态系统失衡。所以暴雨径流污染越来越受到人们的关注，并且暴雨过后受纳水体的富营养化状态也引起了人们的重视。通常人们对受纳水体富营养化状态的评估多采用实验测定法，而实验测定法一般较为繁琐，费时费力。数值模拟法则恰巧克服了实验测定法的不足，现存的数值模型有WASP(水质分析模拟程序)、MIKE(水环境模拟软件)及EFDC(环境流体动力学模型)等，其中EFDC模型是一款较新的三维开源模型，该模型由威廉玛丽大学维吉尼亚海洋科学研究所的JohnHamrick等人开发，由水动力模块、水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种暴雨时期河道干流富营养化状态响应的预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤(1)、构建EFDC模型并模拟河道，得到干流和各支流控制断面处的COD、DO、NH3‑N和TP四种水质参数值，四种水质参数的计算公式如下：

【技术特征摘要】
1.一种暴雨时期河道干流富营养化状态响应的预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤(1)、构建EFDC模型并模拟河道，得到干流和各支流控制断面处的COD、DO、NH3-N和TP四种水质参数值，四种水质参数的计算公式如下：KCOD＝KCD·exp[KTCOD(T-TRCOD)]公式中，COD是化学需氧量浓度；KHCOD是COD氧化所需的溶解氧半饱和常数；KCOD是COD氧化速率；BFCOD是沉积物与水体之间的COD交换通量，仅限应用水体底层；WCOD是COD的外源载入量；KCD是COD在TRCOD温度下的氧化速率；KTCOD是温度对COD氧化速率的影响；TRCOD是COD氧化的参考温度；公式中，AONT是单位质量的氨氮硝化作用所消耗的溶解氧质量；AOCR是呼吸作用中溶解氧与碳之比；Kr是复氧系数，只应用于表层水体；DOS是溶解氧的饱和浓度；SOD是沉积物与水体之间的DO交换通量；WDO是DO的外源载入量；公式中，FNIX是藻类群体通过基础代谢产生出的无机氮的比例；FNIPX是计算时间开始以前的营养物质氮产生为无机氮的比例；PNX是藻类群体吸收氨氮的优先权；KNit是硝化速率；BFNH4是沉积物与水体之间的氨氮交换通量，仅限应用水体底层；WNH4是氨氮的外源载入量；公式中，PO4p是颗粒态无机磷的浓度(gP/m3)；PO4d是溶解态无机磷的浓度；FPIX藻类群体通过基础...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤学一，刘磊，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12