[發(fā)明專利]一種基于數(shù)學(xué)模型的入湖河流污染影響程度評(píng)估方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110849687.6
• 申請(qǐng)日: 2021-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113919617A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李一平;王亞寧;程月;王煜;潘泓哲;周玉璇;李金華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 嚴(yán)志平

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于數(shù)學(xué)模型的入湖河流污染影響程度評(píng)估方法，包括：基于水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提取雨天監(jiān)測(cè)到的河流污染物濃度，采用回歸分析法得到降雨量和污染物濃度曲線；根據(jù)降雨量和污染物濃度曲線，得到雨天未監(jiān)測(cè)到的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算全年河流污染物濃度的超標(biāo)率；基于目標(biāo)湖泊的水文數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，構(gòu)建目標(biāo)湖泊的水動(dòng)力水質(zhì)模型；基于目標(biāo)湖泊的水動(dòng)力水質(zhì)模型，計(jì)算入湖河流污染濃度的變化對(duì)整個(gè)湖泊污染物濃度的影響程度。能夠彌補(bǔ)監(jiān)測(cè)時(shí)間的不足，綜合判斷不同水文時(shí)期和地理位置的入湖河流的污染影響程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于數(shù)學(xué)模型的入湖河流污染影響程度評(píng)估方法，屬于區(qū)域水環(huán)境治理的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

河流這一特殊的水體聯(lián)系著水體之間的物質(zhì)與環(huán)境，是十分重要傳輸路徑，其中有著更重要功能的入湖河流，河流中嚴(yán)重的污染可以非常明顯地惡化湖泊的整體生態(tài)環(huán)境。降雨具有侵蝕和稀釋兩種作用，侵蝕作用會(huì)使污染物離開(kāi)其原位置隨徑流匯入水體，稀釋作用會(huì)降低水體中污染物的濃度，這兩種作用力的大小不同，會(huì)造成水體中污染物濃度的升高或降低。

然而野外監(jiān)測(cè)在時(shí)間上有其局限性，降雨帶來(lái)的污染物濃度峰值可能未被監(jiān)測(cè)到，導(dǎo)致河流的污染評(píng)價(jià)有一定的局限性。其次對(duì)于面積廣闊，河網(wǎng)水系交錯(cuò)復(fù)雜的湖泊，不同水文時(shí)期和地理位置的入湖河流對(duì)湖泊水質(zhì)的影響權(quán)重各不相同，需要綜合以上兩點(diǎn)對(duì)入湖河流和影響程度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于數(shù)學(xué)模型的入湖河流影響程度評(píng)估方法，能夠彌補(bǔ)監(jiān)測(cè)時(shí)間的不足，綜合判斷不同水文時(shí)期和地理位置的入湖河流的污染影響程度。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種基于數(shù)學(xué)模型的入湖河流影響程度評(píng)估方法，包括：

獲取目標(biāo)湖泊的水文數(shù)據(jù)、目標(biāo)湖泊所在地的氣象數(shù)據(jù)以及河流的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

基于水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提取雨天監(jiān)測(cè)到的河流污染物濃度，采用回歸分析法得到降雨量和污染物濃度曲線；

根據(jù)降雨量和污染物濃度曲線，得到雨天未監(jiān)測(cè)到的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算全年河流污染物濃度的超標(biāo)率；

基于目標(biāo)湖泊的水文數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，構(gòu)建目標(biāo)湖泊的水動(dòng)力水質(zhì)模型；

基于目標(biāo)湖泊的水動(dòng)力水質(zhì)模型，計(jì)算入湖河流污染濃度的變化對(duì)整個(gè)湖泊污染物濃度的影響程度。

優(yōu)選地，污染物至少包括：高錳酸鹽指數(shù)、COD、氨氮、總氮、總磷。

進(jìn)一步地，所述得到降雨量和污染物濃度曲線包括：

根據(jù)降雨量確定降雨量等級(jí)，

為每個(gè)降雨量等級(jí)篩選回歸分析法所用的函數(shù)；

以回歸分析結(jié)果R²最大為依據(jù)，確定回歸分析法所用的函數(shù)的類型和系數(shù)；

基于擬合曲線的函數(shù)，得到降雨量和污染物濃度曲線。

進(jìn)一步地，所述回歸分析法所用的函數(shù)包括：y＝A×exp(B×x)函數(shù)、y＝Ax²+Bx+C或者y＝A×lnx+B函數(shù)。

優(yōu)選地，所述降雨量等級(jí)為：

等級(jí)1：24小時(shí)降雨量小于10mm，

等級(jí)2：24小時(shí)降雨量10～25mm，

等級(jí)3：24小時(shí)降雨量25～50mm，

等級(jí)4：24小時(shí)降雨量50～100mm，

等級(jí)5：24小時(shí)降雨量100～250mm，

等級(jí)6：24小時(shí)降雨量大于250mm。