一种水环境污染负荷减排总量分配方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术提供一种水环境污染负荷减排总量分配方法、系统及设备，涉及水环境污染减排领域。该方法包括：基于流域相关数据中的地形高程信息将流域进行划分，生成多个流域控制单元；以流域控制单元为基本单元，利用输出系数法估算各个流域控制单元内的污染负荷产出量；获取各个流域控制单元的GDP，结合污染负荷产出量，利用数据包络方法计算各个流域控制单元的相对环境效率；基于构建的流域水环境模型逐一量化各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献率；根据相对环境效率以及所述贡献率制定考虑经济效益以及环境影响的污染物减排方案，以对各个流域控制单元分配水环境污染负荷减排总量。本发明专利技术提高了污染物减排方案的可行性。了污染物减排方案的可行性。了污染物减排方案的可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种水环境污染负荷减排总量分配方法、系统及设备


[0001]本专利技术涉及水环境污染减排领域，特别是涉及一种水环境污染负荷减排总量分配方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]近海污染物有76％到90％来源于陆域，陆域污染排放后，随着流域水文过程迁移转化，最终经河流输入海洋。因此，对河流入海断面的水质状况进行严格管控，对不达标的入海流域实施陆域污染减排，是保障流域
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近海连续体水生态环境健康的重要举措。
[0003]目前中国对于污染物的减排多采用目标总量控制，即核算出河流入海断面实际的污染物入海通量，将其与标准规定的入海通量做差值，得到河流入海断面所在流域应当减少的污染负荷量。由于入海通量是流域全部空间内的自然过程和人为活动产生的，当获得应减排总量后，如何有效落实减排任务是决定河流入海断面通量能否达标的关键。当前多是根据管理决策者的经验、专家建议等将其分配到各个控制单元，或者基于不同控制单元的污染负荷贡献比例来分配。现有方法虽对不同单元的环境影响加以考虑，但却忽视了减排后对工业、农业等带来的负面影响，例如，某区域污染负荷产生量大，但是其对于经济社会发展的贡献相对更大，若按照污染负荷贡献程度对其进行减排，则直接降低了该区域的社会经济产出，制约区域发展。为此，当前的污染负荷总量减排方案落地应用可行性不强，制约了陆海统筹水环境保护战略的实施。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种水环境污染负荷减排总量分配方法、系统及设备，以解决当前的污染负荷总量减排方案可行性低的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种水环境污染负荷减排总量分配方法，包括：
[0007]基于所述流域相关数据中的地形高程信息将流域进行划分，生成多个流域控制单元；所述流域相关数据包括流域的气象、地形高程信息、土地利用信息、河流水质、径流、工业污染排放、污水处理厂排放、人口、畜禽养殖、农业种植以及县区GDP；
[0008]以所述流域控制单元为基本单元，利用输出系数法估算各个所述流域控制单元内的污染负荷产出量；所述污染负荷产出量包括工业点源、污水处理厂、农业种植、畜禽养殖以及农村生活产出的污染负荷；
[0009]获取各个所述流域控制单元的GDP，结合所述污染负荷产出量，利用数据包络方法计算各个所述流域控制单元的相对环境效率；所述相对环境效率为各个所述流域控制单元的污染产出所带来的经济效益；
[0010]基于构建的流域水环境模型逐一量化各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献率；所述贡献率为各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面的水环境影响；
[0011]根据所述相对环境效率以及所述贡献率制定考虑经济效益以及环境影响的污染物减排方案；所述污染物减排方案用于对各个所述流域控制单元分配水环境污染负荷减排总量。
[0012]一种水环境污染负荷减排总量分配系统，包括：
[0013]划分模块，用于基于所述流域相关数据中的地形高程信息将流域进行划分，生成多个流域控制单元；所述流域相关数据包括流域的气象、地形高程信息、土地利用信息、河流水质、径流、工业污染排放、污水处理厂排放、人口、畜禽养殖、农业种植以及县区GDP；
[0014]估算模块，用于以所述流域控制单元为基本单元，利用输出系数法估算各个所述流域控制单元内的污染负荷产出量；所述污染负荷产出量包括工业点源、污水处理厂、农业种植、畜禽养殖以及农村生活产出的污染负荷；
[0015]相对环境效率计算模块，用于获取各个所述流域控制单元的GDP，结合所述污染负荷产出量，利用数据包络方法计算各个所述流域控制单元的相对环境效率；所述相对环境效率为各个所述流域控制单元的污染产出所带来的经济效益；
[0016]贡献率计算模块，用于基于构建的流域水环境模型逐一量化各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献率；所述贡献率为各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面的水环境影响；
[0017]污染物减排方案制定模块，用于根据所述相对环境效率以及所述贡献率制定考虑经济效益以及环境影响的污染物减排方案；所述污染物减排方案用于对各个所述流域控制单元分配水环境污染负荷减排总量。
[0018]一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述所述的水环境污染负荷减排总量分配方法。
[0019]一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的水环境污染负荷减排总量分配方法。
[0020]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种水环境污染负荷减排总量分配方法、系统及设备，基于流域相关数据将流域划分为多个流域控制单元，以流域控制单元为基本单元，估算每个流域控制单元内的污染负荷产出量，并计算污染产出所带来的经济效益，结合各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献率，制定考虑经济效益以及环境影响的污染物减排方案，对各个所述流域控制单元分配水环境污染负荷减排总量，从而既保证了经济效益又改善了流域的水环境，提高了污染物减排方案的可行性。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例一提供的水环境污染负荷减排总量分配方法流程图；
[0023]图2为本专利技术实施例二提供的水环境污染负荷减排总量分配方法流程图；
[0024]图3为本专利技术实施例二提供的辽河干流流域及气象站、水文站、水质测站、水库位置图；
[0025]图4为本专利技术实施例二提供的辽河干流的控制单元划分图；
[0026]图5为本专利技术实施例二提供的各流域控制单元氨氮污染产出负荷分布图；
[0027]图6为本专利技术实施例二提供的DEA计算的控制单元经济效率分布图；
[0028]图7为本专利技术实施例二提供的水环境模型的氨氮率定结果图；
[0029]图8为本专利技术实施例二提供的各流域控制单元的环境影响(即贡献率)分布图；
[0030]图9为本专利技术实施例二提供的考虑经济效益与环境影响的控制单元减排方案示意图；
[0031]图10为本专利技术实施例二提供的仅考虑环境影响的减排方案对比图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水环境污染负荷减排总量分配方法，其特征在于，包括：基于所述流域相关数据中的地形高程信息将流域进行划分，生成多个流域控制单元；所述流域相关数据包括流域的气象、地形高程信息、土地利用信息、河流水质、径流、工业污染排放、污水处理厂排放、人口、畜禽养殖、农业种植以及县区GDP；以所述流域控制单元为基本单元，利用输出系数法估算各个所述流域控制单元内的污染负荷产出量；所述污染负荷产出量包括工业点源、污水处理厂、农业种植、畜禽养殖以及农村生活产出的污染负荷；获取各个所述流域控制单元的GDP，结合所述污染负荷产出量，利用数据包络方法计算各个所述流域控制单元的相对环境效率；所述相对环境效率为各个所述流域控制单元的污染产出所带来的经济效益；基于构建的流域水环境模型逐一量化各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献率；所述贡献率为各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面的水环境影响；根据所述相对环境效率以及所述贡献率制定考虑经济效益以及环境影响的污染物减排方案；所述污染物减排方案用于对各个所述流域控制单元分配水环境污染负荷减排总量。2.根据权利要求1所述的水环境污染负荷减排总量分配方法，其特征在于，所述污染负荷产出量为：其中，L为污染负荷产出量；i为污染源种类，所述污染源种类包括工业点源、污水处理厂、农业种植、畜禽养殖以及农村生活；n为污染源种类总数；E
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为各污染源的源强系数；A
i
为第i类污染源的工业排污量、污水处理厂排水量、农业种植面积、畜禽养殖数量以及农村人口数量。3.根据权利要求1所述的水环境污染负荷减排总量分配方法，其特征在于，基于构建的流域水环境模型逐一量化各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献率，之前还包括：模拟河道断面径流数据，并计算模拟的河道断面径流数据以及实测河道径流数据之间的纳什系数，率定水文参数；在完成水文参数率定的基础上，根据河道断面水质浓度数据率定水质参数，确定流域水环境模型的模型参数；根据所述模型参数构建流域水环境模型。4.根据权利要求1所述的水环境污染负荷减排总量分配方法，其特征在于，基于构建的流域水环境模型逐一量化各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献率，具体包括：将所有所述流域控制单元产出的污染负荷作为所述流域水环境模型的输入，模拟所述河流入海断面的污染负荷值；以模拟的所述污染负荷值为基准，去掉一个所述流域控制单元，运行所述流域水环境模型，确定所述河流入海断面的当前污染负荷值；
根据所述当前污染负荷值以及模拟的所述污染负荷值的差值，确定去掉的所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献量；逐一去掉一个所述流域控制单元，量化各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献量；计算每个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献量与河流入海断面总负荷量的比值，确定各个所述流域控制单元产出的污染负荷对河流入海断面污染负荷的贡献率。5.根据权利要求1所述的水环境污染负荷减排总量分配方法，其特征在于，根据所述相对环境效率以及所述贡献率制定考虑经济效益以及环境影响的污染物...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛卓航，丛铭，刘志红，张弛，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：