[發(fā)明專利]一種基于水循環(huán)的農(nóng)田面源污染測算方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410488222.2
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104239729B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設計）人: 肖偉華;郝彩蓮;張海濤;楊貴羽;石敏;魯帆
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權代理有限公司11243
• 代理人: 許靜,黃燦

1.一種基于水循環(huán)的農(nóng)田面源污染測算方法，其特征在于，包括：

獲取農(nóng)田水循環(huán)各要素通量及其中所含污染物量；

根據(jù)獲取的農(nóng)田水循環(huán)各要素通量及其中所含污染物量構建農(nóng)田尺度上的水量平衡模型和污染物平衡模型；

根據(jù)水量平衡模型和污染物平衡模型獲得農(nóng)田面源污染負荷量；其中，

所述根據(jù)獲取的農(nóng)田水循環(huán)各要素通量及其中所含污染物量構建農(nóng)田尺度上的水量平衡模型和污染物平衡模型，包括：

根據(jù)獲取的農(nóng)田水循環(huán)各要素通量和水量平衡算式構建農(nóng)田尺度上的水量平衡模型；根據(jù)獲取的農(nóng)田水循環(huán)各要素通量中所含污染物量和污染物平衡算式構建農(nóng)田尺度上的污染物平衡模型；

所述根據(jù)水量平衡模型和污染物平衡模型獲得農(nóng)田面源污染負荷量，包括：

根據(jù)所述水量平衡模型和污染物平衡模型以及實驗小區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲得待測農(nóng)田區(qū)的農(nóng)田面源污染測算機理參數(shù)；根據(jù)所述水量平衡模型和污染物平衡模型以及所述機理參數(shù)，獲得待測農(nóng)田區(qū)的農(nóng)田面源污染負荷量；

所述水量平衡算式為：

其中

ΔV為時段蓄水量增量；Δt為時段長度；Q_I為時段平均灌溉流量；Q_O為時段平均退水流量；P_h為時段降雨強度；S為農(nóng)田面積；E為時段蒸發(fā)強度；L為時段平均下滲水量；E＝K_EPE₀，E₀為時段水面蒸發(fā)強度，K_EP為折算系數(shù)；

所述污染物平衡算式為：

其中

ΔC_P為污染物濃度的增量；V為時段蓄水量；Δt為時段長度；C_I為灌溉污染物濃度；Q_I為時段平均灌溉流量；C_O為退水污染物濃度；Q_O為時段平均退水流量；R_P為降雨水質污染物質濃度；P_h為時段降雨強度；S為農(nóng)田面積；k_I為污染物下滲損耗系數(shù)；C_P為下滲污染物濃度；L為時段平均下滲水量；F為施肥量對污染物貢獻量；F＝K_CS，K_C為肥料施用系數(shù)；G_P為單位面積作物生長吸收污染物的總量；G_P＝G_fPer，G_f為時段糧食產(chǎn)量，Per為糧食中污染物含量。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于水循環(huán)的農(nóng)田面源污染測算方法，其特征在于，所述獲取農(nóng)田水循環(huán)各要素通量及其中所含污染物量，具體為：

基于農(nóng)田水循環(huán)對農(nóng)田面源污染的影響分析，獲取農(nóng)田水循環(huán)各要素通量及其中所含污染物量。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于水循環(huán)的農(nóng)田面源污染測算方法，其特征在于，所述根據(jù)所述水量平衡模型和污染物平衡模型以及實驗小區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲得待測農(nóng)田區(qū)的農(nóng)田面源污染測算機理參數(shù)，具體包括：

根據(jù)實驗小區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過污染物平衡算式獲得下滲水量；

根據(jù)實驗小區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)和所述下滲水量，通過水量平衡算式獲得蒸發(fā)量；其中

獲得的所述待測農(nóng)田區(qū)的農(nóng)田面源污染測算機理參數(shù)包括：所述實驗小區(qū)的監(jiān)測數(shù)據(jù)、所述下滲水量和所述蒸發(fā)量。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于水循環(huán)的農(nóng)田面源污染測算方法，其特征在于，所述根據(jù)所述水量平衡模型和污染物平衡模型以及所述機理參數(shù)，獲得待測農(nóng)田區(qū)的農(nóng)田面源污染負荷量，具體包括：

根據(jù)所述機理參數(shù)，并結合所述待測農(nóng)田區(qū)的農(nóng)田面積和灌溉流量，通過水量平衡算式獲得所述待測農(nóng)田區(qū)的灌溉退水流量；

根據(jù)所述機理參數(shù)，并結合所述待測農(nóng)田區(qū)的灌溉退水流量、灌溉入流污染物濃度、農(nóng)田面積、灌溉流量、施肥量對污染物貢獻量和植物吸收污染物量，通過污染物平衡算式獲得農(nóng)田面源污染物的濃度及農(nóng)田面源污染物負荷量。

5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的基于水循環(huán)的農(nóng)田面源污染測算方法，其特征在于，所述農(nóng)田水循環(huán)各要素通量包括：降雨量、灌溉量、田間水深、滲漏量、蒸散發(fā)量和徑流/排水量中的一個或多個。