【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水环境管理，特别涉及一种生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法。
技术介绍
1、沟渠是连接污染源和受纳水体的重要通道。生态沟渠是将沟渠进行一系列的改造，增加植物、基质等，通过植物的吸收、促沉、增加溶解氧等一系列的作用强化氮磷的拦截效果。在农业面源治理中，与塘、人工湿地、缓冲带相比，生态沟渠前，生态沟渠具有不占地、投资少等优点。生态沟渠有不同的沟渠形式和断面形态，在生态沟渠中的氮磷迁移转化过程涉及一系列的物理、化学、生物过程，机理十分复杂，目前生态沟渠的相关研究工作大都是基于现场试验或者模型试验进行的，不同的研究工作中生态沟渠的去除效率差别很大。因此，基于不同的生态沟渠的去除效率特点研究，评估生态沟渠氮磷去除效率常数十分必要。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的问题，本专利技术提出了一种生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法。所述方法基于筛选获得的文献，提取其中有效数据并进行数据补全、换算，从而在生态沟渠氮磷拦截效率影响因素、各因素影响程度的全面分析，评估氮磷去除效率常数。
2、本专利技术的目的是这样实现的：
3、本专利技术提供了一种生态沟渠氮磷氮磷去除效率常数的评估方法，包括以下步骤：
4、步骤1，文献筛选：
5、利用现有文献检索平台进行文献检索，收集生态沟渠相关文献；而后，对获取的相关文献进行数据筛选处理，去除文献中包括室内、桶内试验、渠系、有外来污染物汇入的沟渠在内的相关数据，且只选择有2次取样以上的数据进行后续分析；p>
6、步骤2，数据提取：
7、在步骤1筛选后的文献中，提取试验基本信息、沟渠特征数据、环境因子数据和污染物数据；
8、所述试验基本信息包括试验时间、试验地点、试验类型、退水类型和水动力条件；所述沟渠特征数据包括沟渠尺寸、沟渠材质、植被特征(包括植被类型、植被数量)和沟渠基质类型；所述环境因子数据包括温度和降雨量。
9、步骤3，数据补全：
10、针对步骤2提取获得的数据，补全与其相对应的时间、经纬度、温度和降雨特征数据；
11、步骤4，数据换算：
12、所述数据换算包括对氮磷污染物去除效率和水力停留时间的换算；
13、步骤5，生态沟渠氮磷拦截效率分析：
14、s51，影响因素遴选
15、确定生态沟渠氮磷拦截效率的影响因素包括：沟渠材质、植被类型(自然植被和人工植被)、植被数量(单一植被、多种植被)、沟渠基质类型、水力停留时间、温度、降雨量；
16、s52，数据分组
17、依据待研究氮磷指标，对经步骤2～4数据提取、数据补全及数据换算处理后的数据进行筛选，按照研究的影响因素对数据进行分组，具体为：
18、研究沟渠材质对沟渠氮磷去除效率的影响时，将数据按照全衬砌、半衬砌、土渠分组；
19、研究植被类型对沟渠氮磷去除效率的影响时，按照无植被和有植被进行分组，有植被的试验数据再分别按照自然植被/人工植被，单一植被/多种植被进行分组；
20、研究温度的影响时，借用气象站的日均温度数据，试验数据按照不同的气温进行分组
21、s53，数据分析
22、引入权重的计算方法对上述分组后的数据进行分析，具体方法如下：
23、s53-1，针对某一特定的影响因素的分组数据，进行绘图分析；
24、s53-2，计算各分组数据的均值和置信空间，具体为：
25、①引入变量ri为：
26、
27、式中，i表示第i组试验数据；r1e为生态沟渠的去除比率，为试验值；r1c为假定对照组的去除比率，为对照值；
28、②计算每个试验的方差及权重：
29、单个试验研究的方差δi为：
30、
31、式中，nt为第i组试验采样的次数，其中nt>1；τ2为随机误差；
32、单个试验研究的权重wi为：
33、
34、③计算变量ri的均值和置信空间：
35、
36、式中，m为试验的总个数；
37、组内的数据的方差v为：
38、
39、重复上述步骤①～③，计算出其他组数据的均值和置信空间；
40、s53-3，根据s53-1和s53-2，判断这个影响因素是否对沟渠的去除效率r1e的分布是否有影响，并给出不同条件下的沟渠的去除效率r1e及置信区间；
41、s53-4，重复s53-1至s53-3，分析出各影响因素对生态沟渠的去除效率r1e的影响是否显著，以及对均值和置信区间的影响程度；
42、步骤6，生态沟渠去除效率常数评估：
43、基于步骤5的评估结果，优化生态沟渠分组，同时研究可量化的影响。
44、进一步的，步骤1中，所述文献检索平台包括cnki和web ofscience，限制词为沟渠类型和污染物种类；
45、其中，cnki关于沟渠的搜索限制词包括：生态沟渠、生态排水沟、排水渠、排水沟、沟、沟渠；污染物搜索的限制词包括氮、磷、营养物质、污染；
46、web ofscience中沟渠搜索的限制词包括：drainage ditch、drainage canal、drainage channel、ecological ditch、ecological drainage ditch、vegetated ditch、vegetated drainage ditch、ecological canal、ecological drainage canal、vegetatedcanal、vegetated drainage canal；污染物搜索的限制词包括：pollution、nutrient、nitrogen、phosphorus。
47、进一步的，步骤2，所述试验基本信息中：试验类型分为长期试验和短期试验；退水类型分为农田退水、生活排水、市政排水、工业排水、养殖排水；水动力条件包括水深、流速、水力停留时间、水力负荷；
48、所述沟渠特征数据中：沟渠尺寸包括长度、宽度和深度；沟渠材质包括混凝土、半混凝土和土渠；植物特征包括有无植物、植物类型、植物密度或覆盖度；
49、所述污染物数据中：所述污染物迁移数据包括总氮、氨氮、硝态氮、亚硝态氮、磷酸盐、可溶性总磷、可溶性总颗粒态氮、颗粒态磷；提取污染物数值特征包括提取污染物进口浓度、出口浓度、去除效率、单位面积单位时间的氮磷去除率。
50、进一步的，步骤3中，各数据补全的具体方式为：
51、时间数据的补全：根据步骤1筛选获得的文献所记载的试验起始时间和试验中的水力停留时间，补全数据采样的具体时间；
52、经纬度数据的补全：通过步骤1筛选获得的文献所记载的试验地点，反查经纬度，进而补全经纬度数据；
53、温度数据的补本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法，其特征在于，步骤1中，所述文献检索平台包括CNKI和Web ofScience，限制词为沟渠类型和污染物种类；
3.根据权利要求1所述的生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法，其特征在于，步骤2，所述试验基本信息中：试验类型分为长期试验和短期试验；退水类型分为农田退水、生活排水、市政排水、工业排水、养殖排水；水动力条件包括水深、流速、水力停留时间、水力负荷；
4.根据权利要求1所述的生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法，其特征在于，步骤3中，各数据补全的具体方式为：
5.根据权利要求1所述的生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法，其特征在于，步骤4中，所述氮磷污染物去除效率的换算包括以下两种情况：
6.根据权利要求1所述的生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法，其特征在于，步骤4中，所述水力停留时间的换算方式为：
【技术特征摘要】
1.一种生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法，其特征在于，步骤1中，所述文献检索平台包括cnki和web ofscience，限制词为沟渠类型和污染物种类；
3.根据权利要求1所述的生态沟渠氮磷去除效率常数的评估方法，其特征在于，步骤2，所述试验基本信息中：试验类型分为长期试验和短期试验；退水类型分为农田退水、生活排水、市政排水、工业...
【专利技术属性】
技术研发人员：白静，赵健，宋永会，秦沂樟，刘庆庆，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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