[发明专利]多入河口的中小流域水质达标动态补水量预测方法

说明书

本发明属于水环境保护技术领域，具体涉及一种多入河口的中小流域水质达标动态补水量预测方法。本发明的方法包括：对中小河流的污染特征进行分析，选择关键控制指标；基于EXCEL软件建立一维水质模型和完全混合模型相耦合的多河段流域高精度动态水质预测模型，根据在线监测数据和手工监测数据对模型参数进行率定；预测补水时机及补水量。本发明的方法利用在线数据以及两种污染物的水质预测模型相互验证，提高了模型的准确性。该方法建立的河流水质与补水量之间的定量响应关系，能够实现水质现状与最佳补水量之间的动态匹配，克服了补水量不实时更新造成的水资源浪费或无法满足水质达标、无法满足环境管理者需求等问题。

技术领域

本发明属于水环境保护技术领域，具体涉及一种多入河口的中小流域水质达标动态补水量预测方法。

背景技术

在城市河流生态修复过程中，生态补水作为一项重要举措，对于缓解河流污染、恢复景观功能具有重要意义。生态补水在河流污染治理中应用广泛。目前关于生态补水量的研究有两个方向，一是为改善水质而进行的补水量研究；二是为改善、修复河流生态系统的结构、功能及自我调节能力而进行的生态需水量研究。

为改善水质进行的补水量预测一般基于水质模型进行预测。水质模型是一个用于描述物质在水中混合、迁移等变化过程的数学方程，即描述水体中污染物与时间、空间的定量关系。水质模型的基本原理是质量守恒原理。目前用于补水量预测的模型有WASP模型、MIKE11模型、一维模型、二维模型、均匀混合模型、稳态模型等。

唐玉兰等在《基于MIKE11的浑河沈抚段非汛期闸坝分区生态补水量研究》中，首先采用MIKE11软件模拟各断面流量，计算得到各区段的初始水量，然后由月保证率法及Tennant法计算各区段的最小生态环境需水量，最后计算各区生态补水量。

柯晶等在《基于WASP水质模型的汉江中下游调水前后水质模拟研究》中，基于WASP水质模型模拟了汉江中下游调水前后水质，发现调水及梯级电站开发后汉江中下游有些区域水质将会出现恶化，尤其是平水期和枯水期水质变化较为明显。

陈栋等人发表了《基于水质模拟分析的生态补水方案研究》，该文章中，针对不达水质目标要求的4条河道进行生态补水方案调度研究，基于一维水质模型对最不利的非汛期最枯月工况进行了生态补水计算。

张洪斌等人在《荆门市竹皮河的生态补水方案研究》一文中披露：对从漳河水库调水改善竹皮河水环境的作用进行研究，采用一维稳态模型和均匀混合水质模型，发现从漳河水库引入3m³/s的水量补给竹皮河，可使各断面的水质情况得到较大改善。以上研究均均未考虑排污动态变化，多数以最不利情况下进行补水量预测，补水量最大，造成水资源浪费，且使用商业化模型软件进行预测计算，成本较高。另外，上述研究均未对预测准确度进行评判。

谭永明分别采用一维和二维模型对小清河环境需水量进行了预测，考虑了排污状况的变化，但是这些排放状况仅是设计的数值，不是实际排放状况，所以预测的需水量不能满足环境管理者的需要。另外，该研究中水质模型是基于计算机程序语言进行计算，较为复杂。

综上，需要针对上述方法的缺陷进行改进，发明一种多入河口的中小流域水质达标动态补水量预测方法，以克服补水量不实时更新造成的水资源浪费或无法满足水质达标、无法满足管理者需求以及预测模型成本较高等缺陷。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种多入河口中小流域水质达标动态补水量预测方法，该方法解决了现有方法所表现出的补水量未及时的实时更新所造成的水资源浪费或无法满足水质达标、无法满足管理者需求以及预测模型成本较高这些缺陷。