污染源排污量化分析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量化分析方法及装置。该方法包括基于目标区域的自然地理特征和监测断面所在位置，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，并确定各污染源所属的控制区域；根据各监测断面相对于所在河流的上下游关系，确定各控制区域的入境监测断面和出境监测断面；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，计算污染源的各种污染物到达出境监测断面处的污染物浓度；将污染源的各种污染物到达出境监测断面处的浓度进行加权平均计算并对计算结果排序，得到各污染源排污量化分析结果。在控制区域的划分上，结合流域自然地理特征和监测断面的位置，且将量化分析的特性更多地放在权重分配上。

【技术实现步骤摘要】
污染源排污量化分析方法及装置
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量化分析方法及装置。
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。现有的方案大多都是根据流域自然地理特征比如自然地势来确定控制区域(子流域或汇水范围)。这种划分在应用中存在的缺点是：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者划分区域内缺少控制单元作为出入境监测断面。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。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，但却不能反映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。在水环境管理中，对于排污企业(污染源)的管理一直是重中之重。而如何摒弃一刀切的限排策略，在科学支撑下，对污染排放企业做到精准定位、合理管理，一直是该项工作中的难点。量化分析在传统意义上更多指的是将难以定量的指标通过数据或区间的方式为其赋值，再通过对量化值的统计来得出一个可量化比较的结论。由此，目前亟需一种对污染源排污进行量化分析的方法，结合地理特征、监测断面位置部署以及行政区划的控制区域划分方式，保证每个控制区域在汇水上具有合理性的同时，具有上下游的监测断面和较少的行政单元，便于计算评定和应用管控，而且将量化分析的特性更多地放在了权重分配上，并且通过不同指标对应权重的分配来体现对各个指标关注程度的不同。
技术实现思路
本专利技术创新地提供了一种污染源排污量化分析方法及装置，在控制区域的划分上，结合了流域自然地理特征和监测断面的空间位置，而且将量化分析的特性更多地放在了权重分配上。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量化分析方法。所述污染源排污量化分析方法包括：基于目标区域的自然地理特征和监测断面所在位置，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，根据所述污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的污染物浓度；将所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的浓度进行加权平均计算并得到加权平均计算结果，对各个污染源的加权平均计算结果进行排序，从而得到各个污染源排污量化分析结果。进一步地，对于所述污染源排污量化分析方法，基于目标区域的自然地理特征和监测断面所在位置，对目标区域进行控制区域划分包括：基于目标区域的自然地理特征、监测断面所在位置和行政区域划分，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量化分析方法，根据所述污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的污染物浓度，包括：计算到达所述污染源之前的混合水质；基于菲克定律的一维河流水质模型得到衰减模型；根据所述污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离、以及到达所述污染源之前的混合水质，利用所述衰减模型计算所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的污染物浓度。进一步地，对于所述污染源排污量化分析方法，计算到达所述污染源之前的混合水质包括：利用零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，另一方面，本专利技术公开了一种污染源排污量化分析装置。所述污染源排污量化分析装置包括：控制区域划分单元，用于基于目标区域的自然地理特征和监测断面所在位置，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；污染源到出境处水质计算单元，用于对于各个污染源，根据所述污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的污染物浓度；量化分析单元，用于将所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的浓度进行加权平均计算并得到加权平均计算结果，对各个污染源的加权平均计算结果进行排序，从而得到各个污染源排污量化分析结果。进一步地，对于所述污染源排污量化分析装置，所述控制区域划分单元进一步用于基于目标区域的自然地理特征、监测断面所在位置和行政区域划分，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量化分析装置，所述污染源到出境处水质计算单元包括：到达污染源前水质计算模块，用于计算到达所述污染源之前的混合水质；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，用于根据所述污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离、以及到达所述污染源之前的混合水质，利用所述衰减模型计算所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的污染物浓度。进一步地，对于所述污染源排污量化分析装置，所述到达污染源前水质计算模块进一步用于利用零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，所述指令当被执行时使得所述机器执行上述方法。本专利技术的有益效果为：本专利技术实施例的污染源排污量化分析方法及装置在控制区域的划分上，结合了流域自然地理特征和监测断面的空间位置，最大化实现每个控制区域具有出入境的监测断面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污染源排污量化分析方法，其特征在于，包括：/n基于目标区域的自然地理特征和监测断面所在位置，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，根据所述污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的污染物浓度；/n将所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的浓度进行加权平均计算并得到加权平均计算结果，对各个污染源的加权平均计算结果进行排序，从而得到各个污染源排污量化分析结果。/n

【技术特征摘要】
20201020 CN 20201112545431.一种污染源排污量化分析方法，其特征在于，包括：
基于目标区域的自然地理特征和监测断面所在位置，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，根据所述污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的污染物浓度；
将所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的浓度进行加权平均计算并得到加权平均计算结果，对各个污染源的加权平均计算结果进行排序，从而得到各个污染源排污量化分析结果。


2.根据权利要求1所述的污染源排污量化分析方法，其特征在于，基于目标区域的自然地理特征和监测断面所在位置，对目标区域进行控制区域划分包括：
基于目标区域的自然地理特征、监测断面所在位置和行政区域划分，对目标区域进行控制区域划分。


3.根据权利要求1所述的污染源排污量化分析方法，其特征在于，根据所述污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离，计算所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的污染物浓度，包括：
计算到达所述污染源之前的混合水质；
基于菲克定律的一维河流水质模型得到衰减模型；
根据所述污染源与其所在的控制区域的出境监测断面之间的距离、以及到达所述污染源之前的混合水质，利用所述衰减模型计算所述污染源的各种污染物到达所述出境监测断面处的污染物浓度。


4.根据权利要求3所述的污染源排污量化分析方法，其特征在于，计算到达所述污染源之前的混合水质包括：
利用零维完全混合模型计算到达所述污染源之前的混合水质。


5.一种污染源排污量化分析装置，其特征在于，包括：
控制区域划分单元，用于基于目标区域的自然地理特征和监测断面所在位置，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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈焕盛，张静桥，苗春葆，李莅涵，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