基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法技术

技术编号:40251134 阅读:26 留言:0更新日期:2024-02-02 22:45
基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,属于环境工程、环境系统模拟预测技术与计算机技术交叉领域。本发明专利技术解决了现有优化方法存在优化效率低的问题。本发明专利技术利用已知数据建立该区域的地理数据库;利用地理数据库,计算所有污染源的单一负荷;进而计算单一控制措施场景下所有污染源的负荷削减量;再计算总氮污染负荷削减率和总磷污染负荷削减率,核算单一控制措施场景下的总经济效益;以经济效益最大化、总氮负荷削减率最大化和总磷负荷削减率最大化为目标,采用响应面法,建立回归函数;采用NSGA‑II遗传算法,对所述回归函数进行多目标优化,筛选出待进行污染控制流域的最优管理措施。本发明专利技术适用于流域污染控制措施优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境工程、环境系统模拟预测技术与计算机技术交叉领域。


技术介绍

1、随着工业化和城市化进程的加快,氮、磷等营养物过量排放导致流域污染问题日益突出。准确了解氮、磷污染物的转化规律以及不同污染源的负荷贡献是削减流域污染负荷、制定污染策略的前提。此外,流域污染控制政策的制定是一个环境效益与经济效益相协同的过程,单一的流域污染控制工程往往面临污染削减效果不稳定、运行成本高等问题,且容易造成主次矛盾的情况。

2、流域污染的准确量化存在以下挑战:一是污染来源包括农村生活源、畜禽养殖源、农业生产源等非点源污染以及城市生活源、工业源等点源污染,来源复杂;二是污染物在地点、排放强度和排放形态上具有显著的多样性,迁移转化规律复杂。仅依靠经验系数法难以准确估计各项污染源的氮磷负荷,尤其是非点源污染,需要借助机理模型例如分布式流域水文模型swat,实现氮磷负荷存在形态的推断以及污染物的迁移转化过程的模拟。机理模型往往存在非点源污染模拟存在高度的不确定性,因此无法保证结果的合理性。

3、采用多目标优化的智能算法对能够同时满足经济效益和环境效益的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,步骤二中,所述所有污染源包括:城镇生活污水污染、工业废水污染,农村生活污水污染、畜禽水产养殖废水污染、农业化肥施用污染和大气氮沉降污染和区域土壤养分流失污染。

3.根据权利要求2所述的基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,城镇生活污水的污染负荷为:

4.根据权利要求3所述的基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,农村生活污水的污染负荷为:

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【技术特征摘要】

1.基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,步骤二中,所述所有污染源包括:城镇生活污水污染、工业废水污染,农村生活污水污染、畜禽水产养殖废水污染、农业化肥施用污染和大气氮沉降污染和区域土壤养分流失污染。

3.根据权利要求2所述的基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,城镇生活污水的污染负荷为:

4.根据权利要求3所述的基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,农村生活污水的污染负荷为:

5.根据权利要求4所述的基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,区域土壤养分流失污染负荷为:

6.根据权利要求5所述的基于响应面耦合遗传算法的流域污染控制措施优化方法,其特征在于,swat模型的建立过程为:

【专利技术属性】
技术研发人员:王晶惠陈思棋郑成志孙会航王时光马成涛张浩然田禹
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学水资源国家工程研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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