[發明專利]一種基于河道水網的水質監測預警反饋響應方法

有效

• 申請號: 201910036314.X
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN109613197B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 陸鼎陽;徐靜丹;蔣浩;朱登明
• 申請（專利權）人: 太倉中科信息技術研究院
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G08B21/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于河道水網的水質監測預警反饋響應方法，該方法的步驟包括：建立河道水網間的地理位置關系，形成一體化的河道水網模型；計算各監測站點污染流入流出過程；計算各監測站點測量時間間隔t內的污染物變化量；計算各監測站點一定周期內實際污染物增量與標準水質變化量P的關系，從而生成該站點水質反饋響應fx＝Ci/P，通過水質反饋響應分析方法可得出，該方法通過提出構建河道水網水質模型的邏輯關系，實現上下游、干支流污染物流動與排放、凈化的過程計算，剔除水源流動的影響，解決固定區域內污染物對河道水質影響的計算問題。

技術領域

本發明涉及計算機軟件領域，具體是一種基于河道水網的水質監測預警反饋響應方法。

背景技術

我國水資源豐富，但是隨著人口總數的持續增長、社會經濟的飛速發展和城市化進程的不斷加快，人均水資源越來越匱乏、水環境污染、水生態受損的情況甚為嚴峻。

河道水網是城市用水的主要來源，也是城市景觀水源，隨著人們對水質健康、生活品質的關注日益增加，河道水質監測研究成為一項重要研究和應用方向。目前河道水污染主要由工業廢水和生活污水等引起。這些污染源具有隱蔽性、流動性和后發性等特征，加之政府對污水排放標準的嚴格要求和打擊力度的增強，污水排放愈加難以察覺，同時由于河道網絡錯綜復雜、水體交換頻繁，污染源頭難以判斷，通常河道巡檢人員需要對污染上下游進行多方監測和排查，這不僅不能及時找出和處理污染源，還會造成大量的時間成本和人力成本的浪費。

隨著水質監測技術要求的不斷提高，快速定位污染源頭、準確預警污染發生，水污染防治將變得可控、可行。在現有的技術下提出了一種基于河道水網的水質監測預警反饋響應方法，通過地理位置，上下游關系、干支流關系建立河道水網水文數據模型，通過馬斯京根法計算河道水源流動過程，減少水源流動對污染判斷的影響，確定點源污染量并使用反饋響應方法確定污染程度。

現有的水質監測系統，普遍基于定點采集的數據進行水質分析和預警，但由于河道水源的流動性，其實現的監測效果無法準確確定排污的時間、來源、對水體的影響，仍然需要大量人工處理，響應緩慢，而且不具有預測性，無法進行污染預測預防。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術的不足,本發明提供了一種基于河道水網的水質監測預警反饋響應方法，該方法通過提出構建河道水網水質模型的邏輯關系，實現上下游、干支流污染物流動與排放、凈化的過程計算，剔除水源流動的影響，解決固定區域內污染物對河道水質影響的計算問題。

技術方案：為了實現以上目的，本發明所述的一種基于河道水網的水質監測預警反饋響應方法，包括以下步驟：

步驟一：建立河道水網間的地理位置關系，形成一體化的河道水網模型；

步驟二：計算各監測站點污染流入流出過程；

步驟三：計算各監測站點測量時間間隔t內的污染物變化量；

步驟四：計算各監測站點一定周期內實際污染物增量與標準水質變化量P的關系，從而生成該站點水質反饋響應fx＝Ci/P，通過水質反饋響應分析方法可得出。

作為本發明的進一步優選，步驟一中，所述的河道水網模型通過繪制河道區域地圖圍欄，根據布置的監測站點，通過馬斯京根法計算并引入站點區域的水域面積Mi，流入量Ai，流出量Bi，污染物均值Wi，從而實現真實信息到模型的關系映射。

作為本發明的進一步優選，步驟二中，所述污染流入流出的計算方法為：流入量Q＝A0W0+A1W1+…+AnWn，流出量S＝B0W0+B1W1+…+BnWn。

作為本發明的進一步優選，步驟三中，所述的污染物變化量的計算方法為：定向污染物增量f(i)＝(Q*t-S*t)/M_i，實際增量f(t)＝C_t–C_t-1，從而可以計算出實際污染物增量C_i＝f(t)–f(i)。