[发明专利]一种入河污染负荷最优分配方法及系统

说明书

本发明公开了一种入河污染负荷最优分配方法及系统，属于污染物排放总量控制技术领域，包括：收集待研究区域水体的原始数据和各污染源消减污染物所需费用数据，并利用所述原始数据建立水动力水质模型；确定待研究区域的目标考核断面背景浓度；每次控制一个污染源排放时，利用所述水动力水质模型计算该污染源排放后的目标考核断面浓度；根据分区达标法，计算每个污染源单位负荷的污染贡献度系数；采用分区达标法进行总量分配，并结合所述各污染源消减污染物所需费用数据建立优化分配模型，确定待研究区域内河流或河涌的总量分配方案。本发明兼顾考虑了考核断面达标和经济最优化，节省了经济成本。

技术领域

本发明涉及污染物排放总量控制技术领域，特别涉及一种入河污染负荷最优分配方法及系统。

背景技术

随着水污染问题的突出，水污染控制方法逐渐成为污染排放控制研究的重要课题。最早我国实行的水污染控制方法是排放浓度控制，后续随着理论及技术的发展过度到目标总量控制，到如今进入到容量总量控制阶段。容量总量控制指的是在兼顾效益和公平的分配原则下，将控制单元内水环境污染物排放负荷控制在一定的数量内，使该控制单元内的受纳水体中污染物的含量满足既定的水质目标。

目前，我国水环境总量控制还在发展阶段，污染物总量分配涉及到社会、经济、环境等多方面因素，而现有的污染物总量分配方法大多侧重于经济利益的角度，对其他区域差异性考虑不足，缺乏有效的公平性量化方法。此外，国内学者提出了多种污染物总量分配方法，但比较受限于分配方法或数学模型理论上的探讨，缺乏实际应用分析，与运营结合性不强。如公开号为CN109886553A的中国发明专利公开的一种水污染负荷公平性评价与分配方法综合考虑了污染现状、自然地理条件、经济发展状况、人口社会等多方面客观因素，建立了全新的总量分配体系,确定出兼具公平和效率的分配方案，但该方案仅仅通过理论算法进行评价分析，并未与运营深入结合探讨，分配的公平性评估较为主观。

随着我国水污染控制进入总量控制阶段，流域的治理需要一种定量化的、结合运营实践的经济优化分配方案。将精确化的污染物总量分配方法和模型理论同实际相结合，应用于污染物总量控制系统中，提高总量控制业务的可操作性和实用性，这对工程实践具有实际的指导意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术中的不足，提高污染物排放总量控制的可操作性和实用性。

为实现以上目的，一方面，采用一种入河污染负荷最优分配方法，包括：

S1、收集待研究区域水体的原始数据和各污染源消减污染物所需费用数据，并利用所述原始数据建立水动力水质模型；

S2、确定待研究区域的目标考核断面背景浓度；

S3、每次控制一个污染源排放时，利用所述水动力水质模型计算该污染源排放后的目标考核断面浓度；

S4、根据分区达标法，计算每个污染源单位负荷的污染贡献度系数；

S5、采用分区达标法进行总量分配，并结合所述各污染源消减污染物所需费用数据建立优化分配模型，确定待研究区域内河流或河涌的总量分配方案，其中，所述优化分配模型包括目标条件和约束函数，其中目标函数为：

约束条件为：

x_jmin≤x_j≤x_jmax(j＝1，…，n)