一种城市雨源型河流系统分步治理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种城市雨源型河流系统分步治理方法，属于污水处理技术领域，该方法包括：构建流域空间数据库，划分流域范围，解析污染源空间分布，在此基础上布局水质净化厂，实现污水就近处理，水资源就近回用；流域面源及管网混接点位调查，建立降雨期区域污染负荷强度空间分布，实现面源及合流制溢流污水精准调蓄处理；构建流域水动力水质模型，模拟不同治理措施与河流水体功能响应关系，基于水质改善、生态功能、污染物减排、碳减排以及环境经济效益比综合目标协同，构建治理工程优先级评估模型，指导分布实施，为提升水环境治理效率提供决策支持。本发明专利技术中的方法实现了城市河流治理精准高效、水质稳步提升以及水生态功能逐步恢复的目的。恢复的目的。恢复的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种城市雨源型河流系统分步治理方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，特别涉及一种城市雨源型河流系统分步治理方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着城市化进程的加快，城市水环境问题日益突出。尤其是城市雨源型河流，由于生态基流匮乏，入河污染加剧，造成河流呈现断流以及黑臭状态，严重影响城市生态环境，成为环保治理重点。
[0003]对于城市内河治理，现有方法多以河流国控断面达标为目标，站在传统污水厂流域下游选址的思维，采用污水下游集中收集处理，以及外调清洁水源稀释等方式，缺乏针对城市内河特征的流域治理空间均衡、水资源回用治理理念，导致系统布局不合理，城市河流治理先天不足。同时，大部分河流治理，尽管从点源、面源以及内源角度采用了多项治理工程措施，但每一项治理工程的实施一般仅以污染物减排为依据，不同治理工程间缺乏站在流域水环境整体改善、环境经济效益比等角度的综合评价，缺乏治理工程的优先级排序，导致很多城市内河治理中，动辄几十亿甚至上百亿的工程投入后，河流生态功能难恢复，出现见效慢、治理效率低、甚至存在重复投资等问题。因此，提供精准高效合理的流域水环境系统治理方法，是当前城市水环境治理过程中亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种城市雨源型河流系统分步治理方法，该方法以“生态优先、空间均衡、系统治理、水资源回用”为核心理念，针对城市雨源型河流生态基流匮乏，截污断流，不截污即污染的特征，提出“流域空间解析、污染源特征调查、水质净化厂布局、水动力水质模拟、治理工程优先级评估，分步实施成效预测”的水环境系统治理方法，实现城市河流水质稳步提升、水生态功能逐步恢复以及治理措施精准高效的多目标协同的目的。
[0005]为实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种城市雨源型河流系统分步治理方法，包括：
[0007]S1、流域空间解析，划分流域范围，构建流域范围内污染源空间分布数据库；
[0008]S2、水质净化厂新建布局，结合污染点源分布以及污水管网特征，进行水质净化厂选址，降低污水管网输送压力，实现污水就近处理，水资源就近回用；
[0009]S3、流域面源及管网混接点位调查，建立降雨期流域范围面源污染负荷强度空间分布以及合流制溢流污染强度空间分布，指导截流调蓄工程布局及雨污水分流治理工程措施；
[0010]S4、构建流域水动力水质模型，模拟不同工程措施实施后对应河流全河段水质响应以及生态基流响应；
[0011]S5、构建治理工程优先级评估模型，综合水质改善、生态基流功能、污染物减排、碳
排放以及环境经济效益比多目标协同，评估各工程实施综合效益，确定分布实施优先级；
[0012]S6、分布实施，效果评估验证。
[0013]其中步骤S1，采用Arcgis软件结合DEM影响划分流域范围，在流域范围内输入居民区、商业区、工业区等人类活动点位大数据，形成流域范围内污染源空间分布以及土地高程分布图；
[0014]步骤S2，所述的步骤S2，基于污染源大数据分布、污水管网布置特征，以污水就近收集、减少污水管网输送压力为原则，结合河流生态基流需求，布置新建水质净化厂；
[0015]步骤S3，通过不同土地类型地表径流水质监测，建立降雨期流域范围面源污染负荷强度空间分布；通过雨污水混接点及混接比调查，建立降雨期流域范围合流制溢流污染负荷强度空间分布；
[0016]步骤S4，综合应用EFDC软件构建流域水动力水质模型；应用Inforworks软件构建流域范围内面源模型，并将模型结果作为流域水动力水质模型输入条件，模拟不同治理措施实施后对应河流全河段水质以及生态基流变化情况。
[0017]步骤S5，治理工程优先级评估模型中，
[0018]综合水质改善效果采用多断面综合污染指数评价模型进行评价，即：
[0019]其中C
ij
为第j断面第i种污染物浓度，mg/l；C标
i
为河流功能目标对应第i种污染物限值；
[0020]生态基流功能改善效果采用生态基流功能指标评价模型进行评价，即：其中Q
j
为河流第j断面补充水量，m3/h；Q
基j
为河流第j断面对应生态基流需求量；
[0021]污染物减排效益采用污染物减排效益评价模型进行评价，即：其中M
i
为第i种污染物年减排量，t/a；M
i总
为流域范围内第i种污染物中产生量，t/a；
[0022]碳排放评价指数采用碳排放评价指数模型进行评价，即：其中为q
均
为治理工程对应平均碳排放强度，tCO2eq/a；q为各治理工程碳排放强度tCO2eq/a；
[0023]境经济效益比指标采用环境经济效益比指标模型进行评价，即：其中F为治理工程对应费用成本，亿元。
[0024]综合水质改善、生态基流功能、污染物减排、碳排放以及环境经济效益比指标，采
用熵值法进行治理工程综合效益评价，确定实施优先级。
[0025]与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：
[0026]本专利技术基于流域污染源解析及空间分布，突破污水厂传统选址理念，提出以城市内河水体功能改善为目标的水质净化厂系统布局方法，该方法降低了污水管网输送压力，提升了管网调蓄空间，快速改善内河全流域水质同时，增加了河流的生态基流量。在此基础上，基于河流综合水质改善、生态基流功能、污染物减排、碳排放以及环境经济效益比的多目标协同，构建系统治理工程优先级评估模型，综合评价各工程措施实施效益，确定各工程实施优先级，提升城市水环境治理的效率，实现城市河流治理精准高效、水质稳步提升以及水生态功能逐步恢复目的。
附图说明
[0027]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：
[0028]图1本专利技术中城市雨源型河流系统分步治理方法的流程示意图；
[0029]图2是本专利技术中实施案例流域范围图；
[0030]图3是本专利技术中实施案例流域范围地形图；
[0031]图4是本专利技术中实施案例流域污染源空间分布图；
[0032]图5是本专利技术中实施案例净水厂布局图；
[0033]图6是本专利技术中实施案例流域范围面源污染负荷强度空间分布；
[0034]图7是本专利技术中实施案例流域范围管网雨污混接程度空间分布；
[0035]图8是本专利技术中实施案例治理工程措施布局图；
[0036]图9是本专利技术中实施案例EFDC建模图；
[0037]图10是本专利技术中实施案例实施实际效果图。
具体实施方式
[0038]为了更进一步说明本专利技术的特征，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图。所附图仅供参考与说明之用，并非用来对本专利技术的保护范围加以限制。
[0039]首先需要说明的是，本实施例中治理应用案例为长江流域某城市河流，属于雨源型城市内河，具有上游无清洁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市雨源型河流系统分步治理方法，其特征在于，包括：S1、流域空间解析，划分流域范围，构建流域范围内污染源空间分布图和土地高程分布图；S2、结合污染源空间分布图内污染点源分布特征和污水管网特征，进行水质净化厂选址并新建水质净化厂，以降低污水管网输送压力，实现污水就近处理，水资源就近回用；S3、流域面源及管网混接点位调查，建立降雨期流域范围内面源污染负荷强度空间分布以及管网雨污水混接程度空间分布，指导截流调蓄工程布局及雨污水分流治理工程措施；S4、构建流域水动力水质模型，模拟不同工程措施实施后对应河流全河段水质响应以及生态基流响应；S5、构建治理工程优先级评估模型，综合水质改善效果、生态基流改善效果、污染物减排效益、碳排放评价指数和环境经济效益比指标结果，评估各工程措施实施综合效益，确定分布实施优先级；S6、分布实施各工程措施，效果评估验证。2.根据权利要求1所述的城市雨源型河流系统分步治理方法，其特征在于，所述步骤S1的具体方法为：采用Arcgis软件结合DEM影响划分流域范围，在流域范围内输入人类活动点位大数据，构建流域范围内污染源空间分布图和土地高程分布图。3.根据权利要求2所述的城市雨源型河流系统分步治理方法，其特征在于，所述人类活动点位大数据包括居民区、商业区、工业区。4.根据权利要求1所述的城市雨源型河流系统分步治理方法，其特征在于，所述步骤S2中新建水质净化厂需结合河流生态基流需求。5.根据权利要求1所述的城市雨源型河流系统分步治理方法，其特征在于，所述步骤S3中建立降雨期流域范围内面源污染负荷强度空间分布的方法为：在流域范围内进行土地类型划分，并对不同土地类型降雨期地表径流污染进行监测，建立降雨期流域范围内面源污染负荷强度空间分布；建立流域范围内管网雨污水混接程度空...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯红勋，张辉，李涛，张静，吴可，范信生，胡洁，马玉萍，汝小瑞，
申请(专利权)人：中节能国祯环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：