[发明专利]一种城市内河水环境承载力动态评估预警方法

权利要求书

1.一种城市内河水环境承载力动态评估预警方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，采集城市内河研究区域水量、水位、水质的实时在线监测数据和河道断面实测资料，构建一维水动力水质耦合模型，模拟计算河道控制断面的主要水质指标浓度，具体过程如下：

S11，实时在线监测数据提取分析：将研究区域内各监测点位水量、水位、水质实时在线监测数据按每天每两小时一次的频次提取分析，作为模型构建的边界条件、初始条件及率定、验证的数据支撑；

S12，一维水动力水质耦合模型构建：根据实测河道断面资料，采用MIKE11构建一维水动力水质耦合模型，设置边界条件、初始条件、模拟时间、模拟步长、糙率系数、主要污染物指标扩散系数、降解系数；

S13，根据监测断面的水位、水质数据对一维水动力水质耦合模型进行率定和验证，并对水动力模型模拟值与实测值的误差以及水质模型模拟值与实测值的误差进行误差控制；

S14，确定模拟水质指标，按照每天每两小时一次的频次模拟计算河道控制断面主要污染物指标浓度C_i，j，m；其中i为水质指标，j为计算频次，m为河道控制断面；

S2，将步骤S1中计算的所述河道控制断面的主要水质指标浓度与水质控制目标浓度进行对比统计分析，计算河道控制断面水质达标次数Z_j，m和河道控制断面水质达标率Q_m，并以所述河道控制断面水质达标次数Z_j，m和所述河道控制断面水质达标率Q_m为基础进一步计算河道综合水质达标率Q；

S3，实时监测研究区域支流入汇和入河排污口排放流量及主要水质指标的排放浓度，计算得到污染物现状入河量P；

S4，以河道的水质控制目标浓度为约束条件，将支流入汇和入河排污口概化为点源入流，利用步骤S1构建的所述一维水动力水质耦合模型，采用试算法计算河道污染物入河限排量P₀；

S5，根据城市内河功能属性及管理要求，确定其水质达标率控制目标Q₀，然后，确定水环境承载力动态评估预警指标为河道水质达标率Q与水质达标率控制目标Q₀的比值Q/Q₀，以及污染物现状入河量P与污染物入河限排量P₀的比值P/P₀，分别记为水质控制指标和限排控制指标；

S6，根据选取的预警指标，分不同水质项目对城市内河水环境承载状况进行动态评价，选取水质控制指标Q/Q₀的80％、限排控制指标P/P₀的80％作为临界阈值，划定超载、临界超载和不超载状态；

S7，按照水环境承载力动态变化情况、危害程度，按预定方式，划分预警等级，并进行实时的动态预警评价。

2.根据权利要求1所述的一种城市内河水环境承载力动态评估预警方法，其特征在于：步骤S2的过程如下：

S21，确定河道水质控制目标浓度为Co_i，分不同水质指标，将计算频次、河道控制断面作为统计分析的变量，计算所述河道控制断面不同频次情况水质达标次数Z_j，m，公式如下：

其中，i为水质指标；j为计算频次，j＝1，2，3，...12；m为河道控制断面，m＝1，2，3，...n，n为控制断面总数；

S22，计算所述河道控制断面水质达标率Q_m，公式如下：

S23，计算所述河道综合水质达标率Q，公式如下：

3.根据权利要求1所述的一种城市内河水环境承载力动态评估预警方法，其特征在于：步骤S3的过程如下：

S31，将支流和入河排污口排放流量及主要水质指标排放浓度实时监测数据按每天每两小时一次的频次提取分析；

S32，根据监测数据，分不同水质项目，计算河道主要污染物现状入河量P，公式如下：

其中，j为计算频次，j＝1，2，3，...12；k为支流和入河排污口总数；为排放流量，单位为m³/s；为排放浓度，单位为mg/L；P为污染物现状入河量，单位为kg/d。