污染源排污敏感性评估方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种污染源排污敏感性评估方法及装置。该方法包括对目标区域进行控制区域划分；获取目标区域中各污染源所在位置，确定各污染源所属的控制区域；根据各监测断面相对所在河流的上下游关系，确定各控制区域的入境和出境监测断面；计算各污染源与其所在控制区域的出境监测断面间的距离；对于各污染源，计算到达污染源前的混合水质，根据到达污染源前的混合水质和污染源与出境监测断面间的距离，计算污染源的混合水质到达出境监测断面处的水质；根据污染源的混合水质到达出境监测断面处的水质，进行污染源排污敏感性评估。着重考虑了污染源排污浓度和与下游监测断面间的距离，建立非稳态扩散模型，实现污染源排污敏感性的模拟评估。

【技术实现步骤摘要】
污染源排污敏感性评估方法及装置
本专利技术涉及水环境
，更为具体来说，本专利技术涉及一种污染源排污敏感性评估方法及装置。
技术介绍
在对污染源的评估和管理方面，目前主要采用一种点源突发性水污染源事故溯源贡献程度计算方法，通过计算环境容量和污染源排放贡献率的方式来辅佐决策。前者根据流域自然地理特征比如自然地势确定流域控制断面对应的控制区域，得出了目标区域内允许排放的污染负荷(质量单位)，后者通过直接利用污染源排放量监测数据或模拟某个污染源的排放扩散(或流量*浓度的结果)来评价该污染源对断面监测水质的贡献程度，即该污染源为目标区域内的水环境贡献了多少污染物。此方法在应用中存在的缺点是：1、环境容量范围的框定和污染源脱节。一般而言，环境容量是根据流域汇水区域、功能区划来划分的，常会导致一个环境容量范围内包含多个行政区划或缺少出入境监测断面的情况。前者不便于政务管理工作的开展，后者会因缺少上游来水的水质数据导致结果失真。2、以贡献率的方式能够计算出污染源排放在量上对环境污染的贡献程度，但却不能反应出其排放对环境的威胁性。比如某家大型污水厂的排水量大，但浓度符合规范，其整体上给该河流贡献了十分之一的污染物。某小型企业排水量小，但浓度很高，其排放对河流的贡献程度很低，但高浓度的污水却直接威胁到了水生态的安全。同时，从管控的角度来看，如果上述大型污水处理厂离出境断面较远，小型企业离得很近，则该小型企业的高浓度排放更容易导致出境断面处的监测水质频频超标；而大型企业由于距离远，排水中污染物衰减比例高，反而对下游断面的监测水质影响很小。不探明这些原因，会对该区域内经济生产活动的部署安排产生不便。由此，目前亟需一种对污染源排污敏感性进行模拟评估的方法，着重考虑污染源排污浓度和与下游监测断面之间的距离，并建立非稳态扩散模型，实现对污染源排污敏感性的模拟评估。
技术实现思路
本专利技术创新地提供了一种污染源排污敏感性评估方法及装置，通过模拟控制区域内每个污染源排污到达该控制区域时衰减后的污染物浓度，来判断其排放对出境监测断面后的生态环境的威胁性。为实现上述的技术目的，一方面，本专利技术公开了一种污染源排污敏感性评估方法。所述污染源排污敏感性评估方法包括：对目标区域进行控制区域划分；获取目标区域中各个污染源所在的位置，并确定各个污染源所属的控制区域；根据各个监测断面相对于所在河流的上下游关系，确定各个控制区域的入境监测断面和出境监测断面；计算各个污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离；对于各个污染源，计算到达所述污染源之前的混合水质，然后根据到达所述污染源之前的混合水质和所述污染源与出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质；根据所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质，进行污染源排污敏感性评估。进一步地，对于所述污染源排污敏感性评估方法，对目标区域进行控制区域划分包括：基于目标区域中监测断面所在位置，对目标区域进行控制区域划分。进一步地，对于所述污染源排污敏感性评估方法，对目标区域进行控制区域划分还包括：结合行政区域划分，对控制区域划分进行修正。进一步地，对于所述污染源排污敏感性评估方法，根据到达所述污染源之前的混合水质和所述污染源与出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质，包括：基于菲克定律的一维河流水质模型得到衰减模型这里，Ct表示目标污染源各类污染物到达出境监测断面时的最终计算浓度mg/L或ug/L，Ci表示到达目标污染源之前的各类污染物背景水质浓度mg/L或ug/L，ux表示断面平均流速m/s，L表示目标污染源到出境监测断面之间的距离m，Dx表示纵向弥散系数m/s，K表示整体污染物衰减速度常数d-1；根据到达所述污染源之前的混合水质和所述污染源与出境监测断面之间的距离，利用所述衰减模型计算所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质。进一步地，对于所述污染源排污敏感性评估方法，计算到达所述污染源之前的混合水质包括：利用以下0维完全混合模型计算到达所述污染源之前的混合水质：这里，Ci表示到达目标污染源之前的各类污染物背景水质浓度mg/L或ug/L；T1..n表示计算时间；Mi表示到达目标污染源之前的各类污染物排放质量mg；Qi表示到达目标污染源之前的总流量m3/s；Qin表示入流流量m3/s；Q1..n表示到达目标污染源之前的污染源的排污流量m3/s；Cin表示入流各类污染物浓度mg/L或ug/L；C1..n表示到达目标污染源之前的各类污染源的排污浓度mg/L或ug/L。进一步地，对于所述污染源排污敏感性评估方法，根据所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质，进行污染源排污敏感性评估，包括：将各个污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质进行排序，根据排序结果对各个污染源的排污敏感性进行评估。为实现上述的技术目的，另一方面，本专利技术公开了一种污染源排污敏感性评估装置。所述污染源排污敏感性评估装置包括：控制区域划分单元，用于对目标区域进行控制区域划分；污染源和控制区域关联单元，用于获取目标区域中各个污染源所在的位置，并确定各个污染源所属的控制区域；监测断面和控制区域关联单元，用于根据各个监测断面相对于所在河流的上下游关系，确定各个控制区域的入境监测断面和出境监测断面；距离计算单元，用于计算各个污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离；水质计算单元，用于对于各个污染源，计算到达所述污染源之前的混合水质，然后根据到达所述污染源之前的混合水质和所述污染源与出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质；评估单元，用于根据所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质，进行污染源排污敏感性评估。进一步地，对于所述污染源排污敏感性评估装置，所述控制区域划分单元进一步用于基于目标区域中监测断面所在位置，对目标区域进行控制区域划分。进一步地，对于所述污染源排污敏感性评估装置，所述控制区域划分单元还用于结合行政区域划分，对控制区域划分进行修正。进一步地，对于所述污染源排污敏感性评估装置，所述水质计算单元包括：衰减模型确定模块，用于基于菲克定律的一维河流水质模型得到衰减模型；衰减模型计算模块，用于根据到达所述污染源之前的混合水质和所述污染源与出境监测断面之间的距离，利用所述衰减模型计算所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质。进一步地，对于所述污染源排污敏感性评估装置，所述水质计算单元包括：到达污染源前水质计算模块，用于利用0维完全混合模型计算到达所述污染源之前的混合水质。为实现上述的技术目的，又一方面，本专利技术公开了一种计算设备。所述计算设备包括：一个或多个处理器，以及与所述一个或多个处理器耦合的存储器，所述存储器存储指令，当所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行上述方法。为实现上述的技术目的，再一方面，本专利技术公开了一种机器可读存储介质。所述机器可读存储介质存储有可执行指令，所述指令当被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污染源排污敏感性评估方法，其特征在于，包括：/n对目标区域进行控制区域划分；/n获取目标区域中各个污染源所在的位置，并确定各个污染源所属的控制区域；/n根据各个监测断面相对于所在河流的上下游关系，确定各个控制区域的入境监测断面和出境监测断面；/n计算各个污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离；/n对于各个污染源，计算到达所述污染源之前的混合水质，然后根据到达所述污染源之前的混合水质和所述污染源与出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质；/n根据所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质，进行污染源排污敏感性评估。/n

【技术特征摘要】
20201020 CN 20201112782701.一种污染源排污敏感性评估方法，其特征在于，包括：
对目标区域进行控制区域划分；
获取目标区域中各个污染源所在的位置，并确定各个污染源所属的控制区域；
根据各个监测断面相对于所在河流的上下游关系，确定各个控制区域的入境监测断面和出境监测断面；
计算各个污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离；
对于各个污染源，计算到达所述污染源之前的混合水质，然后根据到达所述污染源之前的混合水质和所述污染源与出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质；
根据所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质，进行污染源排污敏感性评估。


2.根据权利要求1所述的污染源排污敏感性评估方法，其特征在于，对目标区域进行控制区域划分包括：
基于目标区域中监测断面所在位置，对目标区域进行控制区域划分。


3.根据权利要求2所述的污染源排污敏感性评估方法，其特征在于，对目标区域进行控制区域划分还包括：
结合行政区域划分，对控制区域划分进行修正。


4.根据权利要求1所述的污染源排污敏感性评估方法，其特征在于，根据到达所述污染源之前的混合水质和所述污染源与出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质，包括：
基于菲克定律的一维河流水质模型得到衰减模型
这里，Ct表示目标污染源各类污染物到达出境监测断面时的最终计算浓度mg/L或ug/L，Ci表示到达目标污染源之前的各类污染物背景水质浓度mg/L或ug/L，ux表示断面平均流速m/s，L表示目标污染源到出境监测断面之间的距离m，Dx表示纵向弥散系数m/s，K表示整体污染物衰减速度常数d-1；
根据到达所述污染源之前的混合水质和所述污染源与出境监测断面之间的距离，利用所述衰减模型计算所述污染源的混合水质到达所述出境监测断面处的水质。


5.根据权利要求1所述的污染源排污敏感性评估方法，其特征在于，计算到达所述污染源之前的混合水质包括：
利用以下0维完全混合模型计算到达所述污染源之前的混合水质：



这里，Ci表示到达目标污染源之前的各类污染物背景水质浓度mg/L或ug/L；T1..n表示计算时间；Mi表示到达目标污染源之前的各类污染物排放质量mg；Qi表示到达目标污染源之前的总流量m3/s；Qin表示入流流量m3/s；Q1..n表示到达目标污染源之前的污染源的排污流量m3/s；Cin表示入流各类污染物浓度mg/L或ug/L；C1..n表示到达目标污染源之前的各类污染源的排污浓度m...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈焕盛，张静桥，苗春葆，李莅涵，王文丁，秦东明，
申请(专利权)人：中科三清科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11