基于水环境目标的适宜水面率确定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于水环境目标的适宜水面率确定方法，包括获取用地数据，并根据用地数据生成用地信息；基于用地信息，确定污染物最大聚集量C1；获取污染物的累积速率常数C2、冲刷系数S1、冲刷指数S2、对应用地的水质目标浓度值C

【技术实现步骤摘要】
基于水环境目标的适宜水面率确定方法


[0001]本专利技术涉及城市规划
，特别涉及一种基于水环境目标的适宜水面率确定方法。

技术介绍

[0002]根据国内外相关研究表明，下雨时雨水径流裹挟的污染已成为国内外许多城市水体污染的主要原因之一。据报道，美国大约有60％的河流和50％的湖泊的污染与以雨水径流污染为主要载体的非点源污染有关，而在已经实现污水二级处理的城市中，受纳水体约40～80％的年BOD(生化需氧量或生化耗氧量)负荷源于雨水径流；加拿大的研究则表明雨水径流污染相比点源污染向当地河流中贡献了更多的TSS(总悬浮物含量)和TKN(既凯氏氮)，其COD(化学需氧量)和TP的贡献也非常接近点源污染源；国内的研究则表明雨水径流污染是白洋淀湿地中TP(总磷)和TN(总氮)的主要来源；北京的研究也进一步证实雨水径流污染已经成为受纳水体水质恶化的主要原因。由此可见，在城市点源污染陆续得到控制的今天，由雨水径流带来的溢流污染和雨水径流污染日益成为城市受纳水体水质状况的重要和主要影响因素，必须引起足够的关注和重视。在面临城市建设与水争地的情况，在生态文明的语境下，需要从基于水环境情况下的适宜水面率开展城市水域面积指标的基础研究，为后续城市规划设计、城市建设提供更加科学的参考指标。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种基于水环境目标的适宜水面率确定方法，能够为后续城市规划设计、城市建设提供更加科学的参考指标。
[0004]根据本专利技术实施例的基于水环境目标的适宜水面率确定方法，包括步骤：
[0005]获取用地数据，并根据所述用地数据生成用地信息；
[0006]基于所述用地信息，确定污染物最大聚集量C1；
[0007]获取污染物的累积速率常数C2、冲刷系数S1、冲刷指数S2、对应用地的水质目标浓度值C
s
、污染物综合降解系数K、水深h和旁侧入流量q；
[0008]基于Infoworks ICM模型，根据所述污染物最大聚集量C1、所述污染物累积速率常数C2、所述冲刷系数S1和所述冲刷指数S2，确定污染物入河速率m；
[0009]基于水面率计算模型，根据所述污染物入河速率m、所述水质目标浓度值C
s
、所述污染物综合降解系数K、所述水深h和所述旁侧入流量q，确定适宜的水面率。
[0010]根据本专利技术实施例的基于水环境目标的适宜水面率确定方法，至少具有如下有益效果：本专利技术运用水环境容量计算、水力学原理以及Infoworks ICM模型提出了一种基于水环境目标的适宜水面率确定方法，能够为后续城市规划设计、城市建设提供更加科学的参考指标。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述基于所述用地信息，确定污染物最大聚集量C1，包
括步骤：
[0012]基于所述用地信息，确定用地的研究范围，并得到对应于所述研究范围的不同性质用地的面积S0；
[0013]获取所述研究范围对应的污染指标和初雨值；
[0014]根据所述面积S0、所述污染指标和所述初雨值，确定所述污染物最大聚集量C1。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述污染物最大聚集量C1等于所述面积S0、所述污染指标和所述初雨值的乘积。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，基于所述用地信息，确定用地的研究范围，并得到对应于所述研究范围的流域面积S，所述旁侧入流量q等于典型年降雨量与所述流域面积S的乘积。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述基于Infoworks ICM模型，根据所述污染物最大聚集量C1、所述污染物累积速率常数C2、所述冲刷系数S1和所述冲刷指数S2，确定污染物入河速率m，包括步骤：
[0018]对所述Infoworks ICM模型进行属性参数配置，其中，将所述Infoworks ICM模型的汇流模型配置为SWMM模型；
[0019]根据所述污染物最大聚集量C1、所述污染物累积速率常数C2、所述冲刷系数S1和所述冲刷指数S2，对所述SWMM模型进行配置；
[0020]确定所述Infoworks ICM模型的边界条件，并运行所述Infoworks ICM模型，以得到所述污染物入河速率m。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，所述对所述Infoworks ICM模型进行属性参数配置，包括：
[0022]对所述Infoworks ICM模型中的绿地进行属性参数配置，其中，绿地径流量类型配置为Horton下渗，汇流参数配置为0.200，表面类型配置为Pervious，汇流模型配置为SWMM模型；
[0023]对所述Infoworks ICM模型中的其他建设用地进行属性参数配置，其中，其他建设用地径流量类型配置为Fixed，表面类型配置为Impervious，汇流模型配置为SWMM模型，固定径流系数配置为0.6。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，所述根据所述污染物最大聚集量C1、所述污染物累积速率常数C2、所述冲刷系数S1和所述冲刷指数S2，对所述SWMM模型进行配置，包括：
[0025]根据所述污染物最大聚集量C1和所述污染物累积速率常数C2，对所述SWMM模型中集水区的Build
‑
up属性进行配置，其中，所述Build
‑
up属性的类型配置为第一指数关系模型；
[0026]根据所述冲刷系数S1和所述冲刷指数S2，对所述SWMM模型中的冲刷属性进行配置，其中，所述冲刷属性的类型配置为第二指数关系模型。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述第一指数关系模型的计算方程为：其中，B为污染物聚集量，C1为所述污染物最大聚集量，C2为所述污染物累积速率常数，t为累积时间。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，所述所述第二指数关系模型的计算方程为：
其中，W为污染物冲刷量，S1为所述冲刷系数，S2为所述冲刷指数，q1为单位面积上的净流量。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，所述水面率计算模型的计算方程为：
[0030]P＝(2m
‑
q*C
s
)/(K*C
s
*h*S)*100％，其中，m为所述污染物入河速率，q为所述旁侧入流量，K为所述污染物综合降解系数，C
s
为所述水质目标浓度值，h为所述水深，S为流域面积。
[0031]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0032]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0033]图1为本专利技术实施例的基于水环境目标的适宜水面率确定方法的步骤流程图；
[0034]图2为本专利技术实施例的基于水环境目标的适宜水面率确定方法的冲刷过程线；
[0035]图3为本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水环境目标的适宜水面率确定方法，其特征在于，包括步骤：获取用地数据，并根据所述用地数据生成用地信息；基于所述用地信息，确定污染物最大聚集量C1；获取污染物的累积速率常数C2、冲刷系数S1、冲刷指数S2、对应用地的水质目标浓度值C
s
、污染物综合降解系数K、水深h和旁侧入流量q；基于Infoworks ICM模型，根据所述污染物最大聚集量C1、所述污染物累积速率常数C2、所述冲刷系数S1和所述冲刷指数S2，确定污染物入河速率m；基于水面率计算模型，根据所述污染物入河速率m、所述水质目标浓度值C
s
、所述污染物综合降解系数K、所述水深h和所述旁侧入流量q，确定适宜的水面率。2.根据权利要求1所述的基于水环境目标的适宜水面率确定方法，其特征在于，所述基于所述用地信息，确定污染物最大聚集量C1，包括步骤：基于所述用地信息，确定用地的研究范围，并得到对应于所述研究范围的所述不同用地性质的面积S0；获取所述研究范围对应的污染指标和初雨值；根据所述面积S0、所述污染指标和所述初雨值，确定所述污染物最大聚集量C1。3.根据权利要求2所述的基于水环境目标的适宜水面率确定方法，其特征在于，所述污染物最大聚集量C1等于所述面积S0、所述污染指标和所述初雨值的乘积。4.根据权利要求1所述的基于水环境目标的适宜水面率确定方法，其特征在于，基于所述用地信息，确定用地的研究范围，并得到对应于所述研究范围的流域面积S，所述旁侧入流量q等于典型年降雨量与所述流域面积S的乘积。5.根据权利要求1所述的基于水环境目标的适宜水面率确定方法，其特征在于，所述基于Infoworks ICM模型，根据所述污染物最大聚集量C1、所述污染物累积速率常数C2、所述冲刷系数S1和所述冲刷指数S2，确定污染物入河速率m，包括步骤：对所述Infoworks ICM模型进行属性参数配置，其中，将所述Infoworks ICM模型的汇流模型配置为SWMM模型；根据所述污染物最大聚集量C1、所述污染物累积速率常数C2、所述冲刷系数S1和所述冲刷指数S2，对所述SWMM模型进行配置；确定所述Infoworks ICM模型的边界条件，并运行所述Infoworks ICM模型，以得到所述污染物入河速率m。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：占雪晴，李佳佩，但秋君，付朝晖，娄富豪，陈莎，曾娇娇，
申请(专利权)人：珠海市规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：