[发明专利]一种河流污染源解析和污染物运移计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种河流污染源解析和污染物运移计算方法及系统，该方法包括：基于目标流域的流域空间属性数据库和社会经济信息数据库，确定目标子流域以及建立目标流域河流干支流水质监测断面网络，进而确定计算单元；基于计算单元和社会经济信息数据库，计算各个目标子流域的污染物入河量；基于计算单元和流域空间属性数据库，计算干支流节点断面月平均流量；基于污染物入河量和干支流节点断面月平均流量，考虑岩溶发育对于河流渗漏量和补给量的影响，构建目标流域河流水量水质运移模拟模型；该模型用于模拟目标流域中各个污染物运移过程，为流域水环境治理、实施水污染控制措施提供科学指导。

技术领域

本发明涉及河流水环境治理技术领域，特别是涉及一种河流污染源解析和污染物运移计算方法及系统。

背景技术

在生态文明建设越来越受重视的背景下，污水处理的投入显著增加和技术取得明显进步，入河的点源污染物量越来越小，而非点源污染比例逐步上升。合理确定流域点源和非点源污染物来源及其对河流水环境的影响，对于生态环境改善和水污染治理具有重要意义。

污染负荷计算模型用于确定污染物来源及其贡献，是研究污染物排放的重要工具。水质模型是描述污染物在水环境中混合、迁移过程的数学方程或方程组。根据研究精度，可把水质模型分为零维、一维、二维、三维水质模型，其中零维水质模型较为粗略，仅是对流量的加权平均，因此常常用做其他维度模型的初始值和估算值，而三维水质模型虽然能够精确地反映水质变化，但是受到紊流理论研究的局限，对资料要求高，计算效率难以满足管理需求。一维和二维模型则较为简单实用，对资料要求不高，计算效率高，满足一般应用要求的精度。根据水体的水力学和排放条件，可以把水质模型分为稳态和非稳态两种，稳态水质模型可以用于模拟水质的物理、化学和水力学过程，而非稳态水质模型则用于计算径流、暴雨过程中水质的瞬时变化。

但是上述模型，均未考虑岩溶分布和岩溶发育对污染物入河量、河流渗漏量、区域产流对河流补给量的影响。

发明内容

本发明考虑岩溶分布和岩溶发育对污染物入河量、河流渗漏量、区域产流对河流补给量的影响，提供了一种河流污染源解析和污染物运移计算方法及系统，能够为岩溶区河流水环境保护、水污染防治和污染源治理等提供科学支撑和技术对策。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种河流污染源解析和污染物运移计算方法，包括：

基于目标流域的流域空间属性数据库和社会经济信息数据库，确定目标子流域以及建立目标流域河流干支流水质监测断面网络；所述流域空间属性数据库包括流域地形地貌信息、干支流水系分布信息、土地利用数据、土壤类型、气象数据、水文站点位置信息、以及所述水文站点采集的径流信息和水质信息；所述社会经济信息数据库包括流域行政区、以及每个所述流域行政区对应的排污点分布信息、点源污染物统计数据和非点源污染物统计数据；

基于所述目标子流域和所述目标流域河流干支流水质监测断面网络，确定计算单元；所述计算单元包括干流计算单元、支流计算单元以及计算节点；所述干流计算单元为干流河段涉及的子流域范围；所述支流计算单元为子流域；所述计算节点为位于支流对应子流域的出水口；

基于所述计算单元和所述社会经济信息数据库，计算各个所述目标子流域的点源污染物排放量和非点源污染物排放量，并基于所述目标子流域的点源污染物排放量和非点源污染物排放量，计算各个所述目标子流域的污染物入河量；

基于所述计算单元和所述流域空间属性数据库，计算干支流节点断面月平均流量；

基于所述污染物入河量和所述干支流节点断面月平均流量，考虑岩溶发育对于河流渗漏量和补给量的影响，构建目标流域河流水量水质运移模拟模型；所述目标流域河流水量水质运移模拟模型用于模拟目标流域中各个污染物运移过程。

可选的，所述基于目标流域的流域空间属性数据库和社会经济信息数据库，确定目标子流域以及建立目标流域河流干支流水质监测断面网络，具体包括：