[发明专利]一种城市内河水环境承载力动态评估预警方法

说明书

本发明提供了一种城市内河水环境承载力动态评估预警方法。该方法根据在线监测的水量、水位、水质数据，模拟计算河道控制断面(包括考核断面)主要污染物时空分布情况；以河道水质控制目标为约束条件，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；确定水环境承载力动态评估预警指标及分级，实时在线对水质指标和限排总量进行预测分析，能够高效、精准地预测水质结果，进行动态评估分析，服务于智慧水务实际运营管理，克服了现有技术中的水环境承载力评估方法多从宏观经济指标角度考虑，不能满足微观单一城市内河水环境承载力动态评估的要求的技术缺陷。

技术领域

本发明涉及水环境技术领域，尤其涉及一种城市内河水环境承载力动态评估预警方法。

背景技术

随着社会经济持续发展，人类活动对水环境的影响急剧增强，我国城市水环境污染日益严重，水质问题尤为突出，黑臭现象普遍存在，城市内河水环境承载能力面临极大挑战，迫切需要加大黑臭水体治理，而研究城市内河水环境承载力动态评估预警方法能够为水环境治理技术提供理论基础和科学支撑。

例如，申请号为CN202010686282.0的发明专利公开了一种平原河网水环境承载力评估及预警指标体系构建方法。申请号为CN202011141311.1的发明专利公开了一种水环境承载力预警指标阈值及分级标准确定方法。但是，现有的上述水环境承载能力评估方法多从城市河网、流域等大的层面进行研究，评价指标多从宏观经济、社会效益等角度考虑，对于单一城市内河以水质达标率和限排控制为评价指标的水环境承载力实时动态评估预警的方法研究较少，因此，不能满足微观单一城市内河水环境承载力动态评估的要求。

有鉴于此，有必要设计一种改进的城市内河水环境承载力动态评估预警方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有水环境承载力评价方法存在的不足，目的在于提供一种城市内河水环境承载力动态评估预警方法，对水质控制指标和限排控制指标进行动态计算评估分析，实现高精度、高效率、高频次的水质预测和动态预警。

为实现上述发明目的，本发明提供了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；

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，得到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。

作为本发明的进一步改进，步骤S1的过程如下：