[發(fā)明專利]數(shù)值模型和線性規(guī)劃模型相結(jié)合的大氣污染協(xié)同控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110304791.7
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112801422A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王體健;束蕾
• 申請（專利權(quán)）人: 南京智匯環(huán)境氣象產(chǎn)業(yè)研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32273
• 代理人: 王華

1.一種數(shù)值模型和線性規(guī)劃模型相結(jié)合的大氣污染協(xié)同控制方法，包括以下步驟：

步驟S1，基于空氣質(zhì)量模型CAMx中對顆粒物和臭氧來源的解析，模擬建立研究區(qū)域內(nèi)PM_2.5、O₃及其組分的排放源與受體的非線性響應(yīng)關(guān)系；

步驟S2，利用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型，分別以污染物排放量和區(qū)域排放源與受體的響應(yīng)關(guān)系作為輸入值，以一次污染源區(qū)域允許排放總量最大為目標函數(shù)，以PM_2.5和MDA1 O₃濃度同時達標為約束條件，計算得到不同城市、不同行業(yè)源中一次污染物優(yōu)化減排方案的所有可行解；

步驟S3，依據(jù)步驟S2得到的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型計算結(jié)果，確定污染源減排清單；并利用空氣質(zhì)量模型CAMx重新模擬，判斷PM_2.5和MDA1 O₃濃度是否達標，以評估減排方案的有效性和可靠性；

步驟S4，篩選滿足PM_2.5和O₃同時達標的可行減排方案，給出研究區(qū)域不同污染物最大允許排放量的建議值，以及分區(qū)域、分行業(yè)排放源的減排比例。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)值模型和線性規(guī)劃模型相結(jié)合的大氣污染協(xié)同控制方法，其特征在于：所述一次污染源包括SO2、NO_x、NH3、VOCs和一次PM_2.5。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述數(shù)值模型和線性規(guī)劃模型相結(jié)合的大氣污染協(xié)同控制方法，其特征在于：步驟S2中進行區(qū)域允許排放總量的計算，采用以下數(shù)學(xué)規(guī)劃模型：

對于不同物種排放量間的量級差異，使用歸一法按對不同物種的排放量加以權(quán)重計算不同城市、不同行業(yè)源的一次污染源排放總量的最大值，

（1）

式中，為允許排放總量的最大值，代表不同城市、不同源類、不同物種的控制比例，下角標代表源區(qū)城市序號，下角標代表源人為排放源類別序號，下角標代表PM_2.5或O₃的組成物種或?qū)?yīng)的一次污染源的序號，為不同物種排放量的權(quán)重系數(shù)；代表一次污染源的總數(shù)，代表受體城市數(shù)量，代表考慮的所有源區(qū)城市的數(shù)量。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述數(shù)值模型和線性規(guī)劃模型相結(jié)合的大氣污染協(xié)同控制方法，其特征在于：步驟S2中，研究區(qū)域空氣質(zhì)量目標的約束條件，考慮研究區(qū)域的PM_2.5和O₃濃度由背景和非背景貢獻的濃度組成，并通過式（2）實現(xiàn)對研究區(qū)域空氣質(zhì)量目標的約束，

（2）

式中，代表單位排放量對受體城市貢獻的濃度，代表污染物排放量，代表所有源區(qū)自然源對受體城市貢獻的濃度，代表目標城市以外區(qū)域的人為源對受體城市貢獻的濃度，代表初始和邊界條件對受體城市貢獻的濃度，代表受體城市中PM_2.5和O₃空氣質(zhì)量目標。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述數(shù)值模型和線性規(guī)劃模型相結(jié)合的大氣污染協(xié)同控制方法，其特征在于：所述不同城市、不同源類、不同物種的控制比例的上下界約束條件符合以下關(guān)系式（3）：

（3）

式中，表示排放源控制比例下界，表示表示排放源控制上界，取值0~100%。