[發明專利]一種河流污染源解析和污染物運移計算方法及系統

在審

• 申請號: 202111514494.1
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN114169266A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 代俊峰;李張楠;張振宇;徐保利
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F16/29;G06Q10/06;G06Q50/26;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉芳

1.一種河流污染源解析和污染物運移計算方法，其特征在于，包括：

基于目標流域的流域空間屬性數據庫和社會經濟信息數據庫，確定目標子流域以及建立目標流域河流干支流水質監測斷面網絡；所述流域空間屬性數據庫包括流域地形地貌信息、干支流水系分布信息、土地利用數據、土壤類型、氣象數據、水文站點位置信息、以及所述水文站點采集的徑流信息和水質信息；所述社會經濟信息數據庫包括流域行政區、以及每個所述流域行政區對應的排污點分布信息、點源污染物統計數據和非點源污染物統計數據；

基于所述目標子流域和所述目標流域河流干支流水質監測斷面網絡，確定計算單元；所述計算單元包括干流計算單元、支流計算單元以及計算節點；所述干流計算單元為干流河段涉及的子流域范圍；所述支流計算單元為子流域；所述計算節點為位于支流對應子流域的出水口；

基于所述計算單元和所述社會經濟信息數據庫，計算各個所述目標子流域的點源污染物排放量和非點源污染物排放量，并基于所述目標子流域的點源污染物排放量和非點源污染物排放量，計算各個所述目標子流域的污染物入河量；

基于所述計算單元和所述流域空間屬性數據庫，計算干支流節點斷面月平均流量；

基于所述污染物入河量和所述干支流節點斷面月平均流量，考慮巖溶發育對于河流滲漏量和補給量的影響，構建目標流域河流水量水質運移模擬模型；所述目標流域河流水量水質運移模擬模型用于模擬目標流域中各個污染物運移過程。

2.根據權利要求1所述的一種河流污染源解析和污染物運移計算方法，其特征在于，所述基于目標流域的流域空間屬性數據庫和社會經濟信息數據庫，確定目標子流域以及建立目標流域河流干支流水質監測斷面網絡，具體包括：

基于目標流域的流域空間屬性數據庫和社會經濟信息數據庫，利用GIS將所述目標流域進行劃分，得到多個目標子流域；

根據所述多個目標子流域以及所述目標流域的流域空間屬性數據庫和社會經濟信息數據庫，建立目標流域河流干支流水質監測斷面網絡。

3.根據權利要求1所述的一種河流污染源解析和污染物運移計算方法，其特征在于，所述基于所述計算單元和所述社會經濟信息數據庫，計算各個所述目標子流域的點源污染物排放量和非點源污染物排放量，具體包括：

基于所述計算單元和所述社會經濟信息數據庫，綜合采用污染源普查方法、環境統計方法和輸出系數法，統計各個所述目標子流域的點源污染物排放量和非點源污染物排放量。

4.根據權利要求1所述的一種河流污染源解析和污染物運移計算方法，其特征在于，所述基于所述目標子流域的點源污染物排放量和非點源污染物排放量，計算各個所述目標子流域的污染物入河量，具體包括：

確定點源污染物的入河系數和非點源污染物的入河系數；

將所述目標子流域的點源污染物排放量與所述點源污染物的入河系數相乘，確定各個所述目標子流域的點源污染物年入河量；

將所述點源污染物年入河量按月平均分配，以獲得各個所述目標子流域的點源污染物月入河量；

將所述目標子流域的非點源污染物排放量與所述非點源污染物的入河系數相乘，確定各個所述目標子流域的非點源污染物年入河量；

將所述非點源污染物年入河量分別按照豐平枯水期進行年內分配，以獲得各個所述目標子流域的非點源污染物月入河量。

5.根據權利要求1所述的一種河流污染源解析和污染物運移計算方法，其特征在于，所述基于所述污染物入河量和所述干支流節點斷面月平均流量，考慮巖溶發育對于河流滲漏量和補給量的影響，構建目標流域河流水量水質運移模擬模型，具體包括：

基于所述干支流節點斷面月平均流量，構建相鄰干流計算節點的水量平衡方程；

采用一維穩態模型，確定相鄰兩個干流計算節點之間的污染物運移過程方程；

基于所述污染物入河量，構建干流節點污染負荷計算方程；

基于水量平衡方程、所述污染物運移過程方程和干流節點污染負荷計算方程，構建水質-水量平衡方程；所述目標流域河流水量水質運移模擬模型的表達式為水質-水量平衡方程。