[發(fā)明專利]基于潮流變化的污水深海優(yōu)化排放方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810101670.0
• 申請(qǐng)日: 2018-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN108304654B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明昌;戴明新;周斌;趙英杰;司琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06N3/08;G06N3/12;G06Q10/04
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

本發(fā)明公開了一種基于潮流變化的污水深海優(yōu)化排放方法，在污水排海擴(kuò)散器上或鄰近位置安裝潮流監(jiān)測(cè)設(shè)備；在排污控制系統(tǒng)中建立工程海域潮流變化區(qū)間中流速及與之對(duì)應(yīng)的最優(yōu)污水排放量間的響應(yīng)關(guān)系，排污控制系統(tǒng)接收潮流監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的污水排放口附近區(qū)域的潮流實(shí)測(cè)流速數(shù)據(jù)，并輸入到響應(yīng)關(guān)系中，獲得針對(duì)潮流實(shí)測(cè)流速的實(shí)時(shí)最優(yōu)污水排放量，并依據(jù)該實(shí)時(shí)最優(yōu)污水排放量向污水泵發(fā)送污水排放量指令。本發(fā)明以實(shí)測(cè)潮流流速為依據(jù)，實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)整污水深海排放量，使污水在盡可能小的時(shí)空范圍內(nèi)高度稀釋，以提升其初始稀釋效果并最終達(dá)標(biāo)排放，能夠提升污水深海排放的管理水平，維護(hù)海域環(huán)境生態(tài)質(zhì)量水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種污水排放方法，特別是一種基于潮流變化的污水深海優(yōu)化排放方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，一系列重大涉海工程頻繁興建，新增排污勢(shì)必會(huì)對(duì)工程海域造成更大的生態(tài)環(huán)境壓力。借助浪、潮和流具有極強(qiáng)的摻混輸移能力，污水離岸深海排放因其較低的工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用漸已成為濱海地區(qū)污水排放優(yōu)先考慮的工程措施。但目前的深海排放工程未能實(shí)現(xiàn)隨復(fù)雜潮波運(yùn)動(dòng)而實(shí)時(shí)優(yōu)化動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的機(jī)制，因此進(jìn)入環(huán)境水體的污水并不能獲得最佳的實(shí)時(shí)稀釋效果。為此，迫切需要研究開發(fā)一種基于潮流變化的深海排放口污水優(yōu)化排放方法，實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)整污水排放量，使污水在盡可能小的時(shí)空范圍內(nèi)高度稀釋，以提升其初始稀釋效果并最終達(dá)標(biāo)排放。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種基于潮流變化的污水深海優(yōu)化排放方法，采用該方法的污水排放量能夠隨復(fù)雜潮波運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)整，使污水在盡可能小的時(shí)空范圍內(nèi)高度稀釋，以提升其初始稀釋效果并最終達(dá)標(biāo)排放。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種基于潮流變化的污水深海優(yōu)化排放方法，在污水排海擴(kuò)散器上或鄰近位置安裝潮流監(jiān)測(cè)設(shè)備；在排污控制系統(tǒng)中建立工程海域潮流變化區(qū)間中流速及與之對(duì)應(yīng)的最優(yōu)污水排放量間的響應(yīng)關(guān)系：

(Q_min,Q₁,…,Q_i,…,Q_n,Q_max)＝F(u_min,u₁,…,u_i,…,u_n,u_max)

式中，(u_min,u₁,…,u_i,…,u_n,u_max)為工程海域潮流變化區(qū)間中的流速，通過收集工程及鄰近海域潮流歷史實(shí)測(cè)資料獲得；(Q_min,Q₁,…,Q_i,…,Q_n,Q_max)為與區(qū)間中潮流流速對(duì)應(yīng)的最優(yōu)污水排放量；F是兩者之間的響應(yīng)關(guān)系；

排污控制系統(tǒng)接收潮流監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的污水排放口附近區(qū)域的潮流實(shí)測(cè)流速u′數(shù)據(jù)，并輸入到響應(yīng)關(guān)系中，獲得針對(duì)潮流實(shí)測(cè)流速u′的實(shí)時(shí)最優(yōu)污水排放量，并依據(jù)該實(shí)時(shí)最優(yōu)污水排放量向污水泵發(fā)送污水排放量指令；

響應(yīng)關(guān)系中的最優(yōu)污水排放量采用模擬反算法計(jì)算獲得，具體步驟如下：

1)建立模擬反算方法模型

1.1)采用排污口污染物擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型；

1.2)建立多目標(biāo)函數(shù)

MAX.DD＝C₀/C₁ (1)

MIN.EC＝0.0414×Q+13.828 (2)

MAX.OE＝OE (3)