[发明专利]一种闸控重污染小流域污染物通量观测方法

说明书

本发明涉及污染物通量高频观测及计算技术领域，公开了一种闸控重污染小流域污染物通量观测方法，包括：基于河道地形数据得到水位—水量关系式；根据闸控开关及降雨条件，得到重污染封闭小流域水体水位变化条件下的水量平衡关系在不考虑地下水补充，闸站未调度、未降雨时，得到入河污水量日均值根据计算污染物通量。其有益效果在于：公式拟合度高，根据水位变化直接读取排水前后水量变化，通过局域网与智能终端相连接实现污染物通量的实时、自动和智能化监控。

技术领域

本发明涉及污染物通量高频观测及计算技术领域，具体涉及一种闸控重污染小流域污染物通量观测方法。

背景技术

河流污染物通量是流域水环境治理效果评价的核心指标。近年来，国家对劣V类水体、城市黑臭水体等水环境问题的整治力度不断加强，由水质自动监测站长期跟踪监测的主要水质指标监测频率大幅度提高，而针对相对独立和封闭的自然汇水区域而言，一般水位在特定高度时排水、多依靠闸控(电排、闸门)调度排水、流域范围确定、主要受人类生产生活或降雨补水，水量平衡关系简单，同时，因水文监测站建设成本高、难维护、水体流动缓慢等原因并不适合在小流域进行大规模建设，因此难以计算排入受纳水体的污染物总量。

河流污染物通量是河流流量与水质浓度的乘积，目前国内多通过声学多普勒流速仪(ADCP)、水文测船流速仪等短时序监测手段获取流量数据，流量监测频率低费用高、流量和水质监测不同步、数据分散且难共享、监测点位少等因素导致污染物通量估算误差大，难以有效计算进入受纳水体的污染物负荷占比。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种具有水位监测频率高、成本低、流量-水质数据同步、数据获取简单的闸控重污染小流域污染物通量观测方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种闸控重污染小流域污染物通量观测方法，该方法包括：

基于河道地形数据得到水位—水量关系式：Q＝b₁H²+b₂H+b₃，其中Q表示水量；H表示水位；b₁，b₂，b₃表示回归系数；

根据闸控开关及降雨条件，得到重污染封闭小流域水体水位变化条件下的水量平衡关系其中，△Q表示闸站调度前后水量差；表示流域范围日均内入河污水量；Q_雨表示月径流量；Q_排表示排入受纳水体的流量；

在不考虑地下水补充，闸站未调度、未降雨时，水位长时序变化条件下，Q_雨、Q_排的数值均为零，根据水量平衡关系式：得到入河污水量日均值

得到长时序内的入河污水量日均值后，根据电排站或水闸调度时段内水位数据变化，得到水量变化数据△Q，利用水量平衡关系式：得出Q_排。

根据闸站调度时电排站用电量信号或水闸闸门高度差信号获取时段内水质数据，用以计算排入受纳水体的污染物通量，即污染物通量其中，为出口断面污染物平均日通量，单位为kg/d；X为月份；为X月第k天电排排水期间污染物的浓度均值，单位为mg/L；n为X月的排水天数；为人为排放的日均污水量，单位为万m³/d；Q_雨Xk为X月降雨产生的径流在第k天所占的量(剔除未降雨天数)，单位为万m³/d；ΔQ_Xk为X月第k天电排后的水量与电排前的水量差值，单位为万m³/d。