本发明专利技术河流综合水质标识指数评价方法，涉及一种新的河流综合水质评价方法，本发明专利技术利用综合水质标识指数做出总体综合水质评价。所述的综合水质标识指数ＷＱＩ由整数位和小数点后三位或四位有效数字组成，其结构为：ＷＱＩ＝Ｘ↓［１］．Ｘ↓［２］Ｘ↓［３］Ｘ↓［４］，其中，Ｘ↓［１］表示总体综合水质类别；Ｘ↓［２］表示综合水质在Ｘ↓［１］级别水质变化区间内所处位置；Ｘ↓［３］表示综合水质类别与水环境功能区类别的比较结果，视评价水域的污染程度，Ｘ↓［３］为一位或两位有效数字；Ｘ↓［４］表示参与综合水质评价的单项水质指标中，劣于水环境功能区目标的水质指标个数。综合水质标识指数由两部分组成：Ｘ↓［１］．Ｘ↓［２］称为综合水质指数，Ｘ↓［３］、Ｘ↓［４］称为标识码。本发明专利技术可以完整表达河流总体综合水质信息，对水质定性、定量评价。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术，涉及一种新的河流水质综合评价方法，河流综合水质评价是水环境治理中的重要基础性工作。通过对水质监测数据的合理评价，才能制定科学的整治规划，采取有效的措施。可以说河流总体水质评价的合理性会直接影响决策。
技术介绍
目前常用的河流综合水质评价方法有以下几种一是根据国家标准选择最差的指标按照分类进行评价；二是污染指数法；三是模糊综合指数法；四是BP神经网络法。这些方法对我国河流综合水质评价起到了积极的作用，但也存在一些不足。共同之处是不能判断水体是否黑臭，不能说明河流整体水质是否达到功能区标准，更不能说明参与评价的众多水质指标中有几个水质指标不能满足功能区要求。根据现行国家《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》，选择水质最差的单项指标所属类别来确定河流整体水质类别，不能科学地评判河流总体水质状况。如我国江南地区以氨氮和总磷污染为主，根据我国现行水质标准评价，均为劣V类水。实际上，随着我国对水环境污染治理的日益重视，各地水环境污染治理工作都取得了一定的成效，河流整体水质有一定的改善，这种评价方法不能客观反映河流水质的改善。如上海苏州河某断面整治前的COD、BOD、DO、NH3-N均劣于V类水，水体黑臭；整治后河道消除了黑臭，前三项指标均好于V类水，NH3-N浓度与整治前相比也有大幅度改善，但由于来水原因，仍劣于V类水。如以最差因子进行评价，整治前后均劣于V类水，综合水质未见好转，不能说明整治前后水质的变化。另外，根据国家标准进行评价，不能对劣V类水进行污染程度的比较。污染指数法的评价结果是一个相对值，只能定性评价，不能说明整体水质类别。由于同一类水的水质标准有一个变化范围，取不同的标准值作为分母会得到不同的评价数据。模糊综合指数法的计算结果是对各级水质类别的隶属度矩阵，取最大隶属度所对应的级别作为该样本所属的级别。其不足之处是计算复杂，对I～V类水的定量评价结果不直观。BP人工神经网络法的评价结果为“连续的水质类别”，但是计算方法复杂，评价过程中样本的选择不固定，定性评价结果不直观。结合长期的水环境质量评价实践，一个科学合理的水质综合评价方法应具备以下特点(1)可以以一组主要水质指标综合评价河流总体综合水质。(2)可以结合国家标准评价总体水质类别，并在同一类别中进行比较，进行整体水质的定性评价和定量评价。(3)可以对劣五类的水质评价，并判别河流水体是否黑臭。(4)可以根据水环境功能区进行达标评价，结果能反映水环境整治取得的成效。(5)评价方法简单实用，易于在我国河流水质评价工作中推广。基于以上分析，本专利技术提出了一新的技术方案。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种，利用综合水质标识指数，对河流水质进行综合分析评价，评价方法简单实用，易于在我国河流水质评价工作中推广。本专利技术目的可通过下述技术方案实现本专利技术，特点是利用综合水质标识指数做出水质的综合评价，所述的综合水质标识指数WQI由整数位和小数点后三位或四位有效数字组成，其结构为WQI＝X1.X2X3X4(1)式(1)由两部分组成X1.X2称为综合水质指数，由计算获得；X3和X4称为标识码，由比较判断得到。式中，X1-总体综合水质类别；X2-总体综合水质在X1级别水质变化区间内所处位置，如图1综合水质标识指数中X2符号意义示意图所示，按四舍五入的原则取一位有效数字，从而实现综合水质的定量比较； X3-综合水质类别与水环境功能区类别的比较结果，视评价水域的污染程度，X3为一位或两位有效数字；X4-参与综合水质评价的单项水质指标中，劣于水环境功能区目标的水质指标个数。为具体说明本专利技术综合水质标识指数中各符号的意义，特在图2和图3中予以说明。如图2综合水质为I～V类标识指数解释图所示WQI＝4.812，总体水质类别为IV类。总体水质在IV类水浓度区间中位于距下限值80％的位置。总体水质劣于水环境功能区目标一个类别，根据总体水质类别为IV，可推知功能区目标为III类。参与评价的指标中，劣于水环境功能区水质类别的指标有2个。如图3综合水质为劣V类标识指数解释图所示WQI＝8.733，该指数解释总体水质类别为劣V类；水体黑臭；总体水质与水环境功能区目标相差三个类别，由此推知功能区目标为V类；参与评价的水质指标中，劣于水环境功能区目标的指标有3个。综合水质标识指数的形成流程如图4综合水质标识指数计算流程图所示，综合水质标识指数的形成方法如下1.综合水质指数(X1.X2)的计算公式为X1.X2=1mΣi=1m(X1.X2)i]]>式中，X1.X2-评价河流综合水质的综合水质指数；m-参加总体综合水质评价的主要污染水质指标的数目；(X1.X2)i-各主要污染水质指标的单因子水质指数，单因子水质指数的确定方法如下1.1当水质好于V类水上限值时，单因子水质指数的确定(1)X1的确定当水质介于I类水和V类水之间时，可以根据水质监测数据与国家标准的比较确定X1，其意义如下所示X1＝1，表示该指标水质类别为I类；X1＝2，表示该指标水质类别为II类；X1＝3，表示该指标水质类别为III类；X1＝4，表示该指标水质类别为IV类；X1＝5，表示该指标水质类别为V类。(2)X2的确定在地表水环境质量标准(GB3838-2002)中，溶解氧浓度随水质类别数的增大而减少，除水温和pH外的其余21项指标值随水质类别数的增大而增加，因此X2按溶解氧指标和非溶解氧指标分别计算。a.非溶解氧指标(21项)非溶解氧指标X2可根据公式(3)并按四舍五入的原则取一位整数确定，公式(3)中的符号意义，如图5公式(3)的符号意义示意图所示。 其中，Ci-第i项指标的实测浓度，Cik下≤Ci≤Cik上； Cik下-第i项指标第K类水质浓度区间的下限值，K＝X1；Cik上-第i项指标第K类水质浓度区间的上限值，K＝X1。b.溶解氧指标由于溶解氧浓度随水质类别数的增加而减小，因此，其计算分析与非溶解氧指标不同。溶解氧指标的X2根据式(4)并按四舍五入的原则取一位整数确定，公式(4)中的符号意义如图6公式(4)的符号意义示意图所示。 其中，CDO-溶解氧的实测浓度；CDOK上-第K类水中溶解氧浓度高的区间边界值，K＝X1；CDOK下-第K类水中溶解氧浓度低的区间边界值，K＝X1。1.2水质劣于或等于V类水上限值时，单因子水质指数的确定(1)非溶解氧指标(21项)非溶解氧指标的单因子水质指数(X1.X2)根据式(5)按四舍五入的原则取小数点后一位确定，式(5)中的符号意义如图7公式(5)的符号意义示意图所示。 式中，Ci-第i项水质指标实测浓度，Ci5上-第i项指标V类水浓度上限值。(2)溶解氧指标当溶解氧实测值小于或等于2.0mg/L时，溶解氧单项指标劣于或等于V类水。其单因子水质指数根据式(6)并按四舍五入的原则取小数点后一位确定，式(6)中的符号意义如图8公式(6)的符号意义示意图所示。 式中，CDO-溶解氧实测浓度；CDO，5下-溶解氧的V类水浓度下限值，CDO5下＝2.0mg/L；m-计算公式修正系数，研究中取m＝4。在溶解氧的计算中引进了修正指数m＝4，据此可知当溶解氧劣于V类水时，其单因子水质标识指数介于6～10之间。1.5≤DO＜2.0，X1.本文档来自技高网...
【技术保护点】
综合水质标识指数评价方法，其特征在于基于一组单项水质指标的单因子指数形成综合水质标识指数，利用综合水质标识指数做出总体综合水质评价，所述的综合水质标识指数ＷＱＩ由整数位和小数点后三位或四位有效数字组成，其结构为：ＷＱＩ＝Ｘ↓［１］．Ｘ↓［２］Ｘ↓［３］Ｘ↓［４］，其中，Ｘ↓［１］表示总体综合水质类别；Ｘ↓［２］表示综合水质在Ｘ↓［１］类别水质变化区间内所处位置，按四舍五入的原则取一位有效数字；Ｘ↓［３］表示综合水质类别与水环境功能区类别的比较结果，视评价水域的污染程度，Ｘ↓［３］为一位或两位有效数字；Ｘ↓［４］表示参与综合水质评价的单项水质指标中，劣于水环境功能区目标的水质指标个数，所述的综合水质标识指数由两部分组成：Ｘ↓［１］．Ｘ↓［２］称为综合水质指数，Ｘ↓［３］、Ｘ↓［４］称为标识码。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐祖信，
申请(专利权)人：徐祖信，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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