河流断面污染源贡献率计算方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种河流断面污染源贡献率计算方法、装置、设备及存储介质，方法包括以下步骤：通过遥感影像和实地考察，获取基础河段信息；基于所述基础河段信息，布设各断面监测站点；根据源质空间关系，构建所述各断面监测站点之间的污染源排污口清单；基于所述污染源排污口清单中记录的监测数据，计算得到每个河段污染物的衰减系数；根据所述衰减系数，构建基于化学质量平衡法的贡献率计算公式，根据所述贡献率计算公式，从下游至上游依次计算目标污染源对目标断面的贡献率。本发明专利技术提供的监测布点方式和贡献率计算方法，能快速为断面水污染治理提供精准的目标。染治理提供精准的目标。染治理提供精准的目标。

【技术实现步骤摘要】
河流断面污染源贡献率计算方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及水环境精细化管理
，更具体地说，涉及一种河流断面污染源贡献率计算方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]在我国，水资源南北、东西分布不均，有洪涝灾害、干旱和水质恶化三大问题，这其中水环境恶化和水质污染问题尤为严重。我国的水质监测工作相对于欧美等国家起步较晚，自从1973年第一次全国环境保护大会召开以来，我国第一次真正有意识的开展环境保护工作。由于水环境监测在水资源管理与保护中具有重要意义，近几年我国的水质监测工作发展速度较快。目前我国已基本形成一个以大江、大河、湖泊为监测对象的监测网，常规监测已经发展的相当成熟，但是监测站网还比较稀疏，没能全部覆盖所有的地区。中国大部分流域和湖泊水库都存在着监测断面偏少、布局不尽合理的现象。近年来我国突发性水污染事件频发，随着经济、社会的快速发展及突发性环境污染事故应急监测要求的逐步提高，应急监测技术也逐步改进。化学质量平衡法属于受体模型，其原理简单易懂，算法成熟，应用较为简单，解析结果更加接近现实情况；且不需要大量的样品采集，只从一个受体面就可以得出结果；能间接的检测出是否存在遗漏的内容，可求解得出具体源对受体贡献的绝对值和相对贡献率，便于提出污染削减对策，现目前广泛应用于大气研究领域。但是其只能确定各污染源类的贡献，而不能精确到某个源对受体的影响。
[0003]随着城市化和工业化的快速发展，我国水环境监测站网已能实现部分自动化全天监测，但监测站点布局存在不合理现象，流域污染程度与监测站点数量不成正比。且各监测站的联动并不能即时应对水污染突发应急事件，不能够快速明确污染责任主体。化学质量平衡法简单成熟，却因不能明确水体中各污染物之间在较远距离运输时的沉降、分解、反应等变化，而在水环境领域应用甚少。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，为了解决现有水环境监测技术中监测站点布局不合理，各监测站的联动并不能即时应对水污染突发应急事件，不能够快速明确污染责任主体的技术问题，本专利技术将合理布设监测站点获取的数据监测处理值与基于化学质量平衡法的贡献率计算方法相结合，提出一种河流断面污染源贡献率计算方法。基于所布设的监测站点快速获取监测数据，利用污染源排污口以及目标断面的监测数据，明确污染物在各个河段的消减变化情况，通过基于化学质量平衡法的贡献率计算方法，即可快速得出不同污染源对断面的影响贡献率。从而快速明确污染事件的责任主体，为水环境水管理领域提供理论支持。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种河流断面污染源贡献率计算方法，包括以下步骤：
[0006]通过遥感影像和实地考察，获取基础河段信息；
[0007]基于所述基础河段信息，布设各断面监测站点；
[0008]根据源质空间关系，构建所述各断面监测站点之间的污染源排污口清单；
[0009]基于所述污染源排污口清单中记录的监测数据，计算得到每个河段污染物的衰减系数；
[0010]根据所述衰减系数，构建基于化学质量平衡法的贡献率计算公式，根据所述贡献率计算公式，从下游至上游依次计算目标污染源对目标断面的贡献率，根据所述贡献率治理河流断面水污染。
[0011]优选地，所述布设各断面监测站点的布设原则顺序为：
[0012]1)在河道高程坡降突变、河道弯曲度超过30
°
、河道由宽变窄或由窄变宽超过10m处；
[0013]2)闸坝、泵站、取水口处；
[0014]3)污染源排污口位置前后0.5km内；
[0015]4)行政区边界与河道交汇处；
[0016]5)在过长的自然特征相同的河段中，以3～5km为距离布设监测站点；
[0017]6)两监测站点之间的污染源个数控制在一定范围内，以此增设监控站点。
[0018]优选地，在所述基于所述基础河段信息，布设各断面监测站点的步骤之后，还包括：
[0019]将所述监测站点从下游至上游依次命名为A1,A2
…
Aj，j为大于等于1的整数；
[0020]将污染源排污口前后的监测站点从下游至上游依次命名为W1S,W1E,W2S,W2E
…
WiS,WiE，i为大于等于1的整数。
[0021]优选地，所述基于所述污染源排污口清单中记录的监测数据，计算得到每个河段污染物的衰减系数，衰减系数计算公式为：
[0022]河段1：
[0023]河段2：
[0024]……
[0025]河段i：
[0026]式中：C代表对应监测站点的某污染物浓度，Q代表对应监测站点的流量，Ki代表对应污染源至下游最近监测站点的衰减系数，i＝1、2...分别代表从下游到上游的各河段。
[0027]优选地，所述贡献率计算公式为：
[0028]某污染源的污染物质量M(Wi)＝C(WiE)
×
Q(WiE)
‑
C(WiS)
×
Q(WiS)；
[0029]目标断面的污染物质量M(Aj)＝C(Aj)
×
Q(Aj)
[0030]污染源W1：
[0031]污染源W2：
[0032]……
[0033]污染源Wi：
[0034]式中：θ表示各污染源对目标断面的贡献率；
[0035]相应地，根据所述贡献率计算公式，从下游至上游依次计算得到污染源对下游目标断面Aj的贡献率。
[0036]优选地，所述基础河段信息包括：研究区域河流的高程变化、地形走向、沿河段污染源排放口的分布情况、降水量分布情况、河道中植被密度等。
[0037]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种河流断面污染源贡献率计算设备，所述河流断面污染源贡献率计算设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的河流断面污染源贡献率计算程序，所述河流断面污染源贡献率计算程序被所述处理器执行时实现所述的河流断面污染源贡献率计算方法的步骤。
[0038]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有河流断面污染源贡献率计算程序，所述河流断面污染源贡献率计算程序被处理器执行时实现所述的河流断面污染源贡献率计算方法的步骤。
[0039]此外，为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种河流断面污染源贡献率计算装置，所述河流断面污染源贡献率计算装置包括：
[0040]获取模块，用于通过遥感影像和实地考察，获取基础河段信息；
[0041]布设模块，用于基于所述基础河段信息，布设各断面监测站点；
[0042]构建模块，用于根据源质空间关系，构建所述各断面监测站点之间的污染源排污口清单；
[0043]计算模块，用于基于所述污染源排污口清单中记录的监测数据，计算得到每个河段污染物的衰减系数；
[0044]所述构建模块，还用于根据所述衰减系数，构建基于化学质量平衡法的贡献率计算公式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河流断面污染源贡献率计算方法，其特征在于，所述河流断面污染源贡献率计算方法包括以下步骤：通过遥感影像和实地考察结果，获取基础河段信息；基于所述基础河段信息，布设各断面监测站点；根据源质空间关系，构建所述各断面监测站点之间的污染源排污口清单；基于所述污染源排污口清单中记录的监测数据，计算得到每个河段污染物的衰减系数；根据所述衰减系数，构建基于化学质量平衡法的贡献率计算公式；根据所述贡献率计算公式，从下游至上游依次计算得到目标污染源对目标断面的贡献率，根据所述贡献率治理河流断面水污染。2.如权利要求1所述的河流断面污染源贡献率计算方法，其特征在于，所述布设各断面监测站点的布设原则顺序为：1)在河道高程坡降突变、河道弯曲度超过30
°
、河道由宽变窄或由窄变宽超过10m处；2)闸坝、泵站、取水口处；3)污染源排污口位置前后0.5km内；4)行政区边界与河道交汇处；5)在过长的自然特征相同的河段中，以3～5km为距离布设监测站点；6)两监测站点之间的污染源个数控制在预设范围内，根据所述预设范围增设监测站点。3.如权利要求1所述的河流断面污染源贡献率计算方法，其特征在于，在所述基于所述基础河段信息，布设各断面监测站点的步骤之后，还包括：将所述监测站点从下游至上游依次命名为A1,A2
…
Aj，j为大于等于1的整数；将污染源排污口前后的监测站点从下游至上游依次命名为W1S,W1E,W2S,W2E
…
WiS,WiE，i为大于等于1的整数。4.如权利要求3所述的河流断面污染源贡献率计算方法，其特征在于，所述基于所述污染源排污口清单中记录的监测数据，计算得到每个河段污染物的衰减系数，衰减系数计算公式为：河段1：河段2：
……
河段i：式中：C代表对应监测站点的某污染物浓度，Q代表对应监测站点的流量，Ki代表对应污染源至下游最近监测站点的衰减系数，i为大于等于1的整数，代表从下游到上游的各河段。5.如权利要求4所述的河流断面污染源贡献率计算方法，其特征在于，所述贡献率计算公...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永桂，徐子怡，余晴，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：