[发明专利]用于流域污染物的分散点源和面源污染控制方法

权利要求书

1.用于流域污染物的分散点源和面源污染控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1，计算因降雨地表径流而引起的面源污染物流失量；

步骤2，计算分散点源污染年负荷总量；

步骤3、计算面源污染物流失量和分散点源污染年负荷总量的耦合模型；

步骤4、计算耦合模型达成的耦合水平；

步骤5、利用分散点源空间关系网格、面源污染物负荷网格以及耦合水平,建立所需的分散点源污染物年负荷总量与面源污染物流失量的调度关系；

步骤6、根据调度关系和约束条件，经过多次迭代优化，控制分散点源和面源污染。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤1中采用公式计算因降雨地表径流而引起的面源污染物流失量OUT_面源，

OUT_面源＝C_降雨×V_洪流-C_雨前×V_基流；

其中，V_基流、V_洪流分别为监测时段内的河道基流、河道洪水径流的体积；C_雨前、C_降雨分别为雨前、雨后水体中污染物的平均浓度。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤2中，m次暴雨分散点源污染物的加权平均浓度为：

其中，W_Aj为m次暴雨其中一次暴雨产生的径流量，为m次暴雨其中一次暴雨径流过程分散点源污染平均浓度；

分散点源污染径流量年负荷量Wn为：

Wn＝Ws×C；

其中，Ws为年平均每次暴雨产生的径流量；

分散点源污染年负荷总量W_T为：

W_T＝W_n+W_B×C_B。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤3中，耦合模型的耦合值X的表达式为:

式中，i为污染物类型，m为流域中土地污染物类型的总数，A_i为污染物i在流域第i种土地利用类型中的面源系数，B_i为第i种土地利用类型中的分散点源系数。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤4中，通过与耦合模型达成目标的比对，获得该耦合模型达成的耦合水平SP：

SP＝f(X，O)；

其中，O代表耦合模型达成目标；耦合值X取决于耦合模型中分散点源污染物年负荷总量W_T以及面源污染物流失总量OUT_面源。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤5中，构建分散点源空间关系网格H，根据分散点源空间关系网格H和已建立的耦合模型的耦合水平SP，形成面源污染物负荷网格F；根据初始的分散点源污染物年负荷总量、面源污染物流失总量以及固定时间段内的面源污染物负荷网格F，利用人工神经网络，建立所需的分散点源污染物年负荷总量W_T与面源污染物流失总量OUT_面源的调度关系。

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤6中，迭代优化的约束条件为：

S61、分散点源污染年负荷总量W_T总负荷最大，

Max_负荷＝Max W_T+Max OUT_面源；

S62、面源氮、磷流失总量OUT_面源总最小，

Min_流失＝Min OUT_面源；

S63、分散点源至面源污染波动性最小，

Min_流失＝Min(W_T-OUT_面源)。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在每轮迭代优化后，判断本轮优化获得的目标函数的自变量组是否位于预设可行域内，若目标函数的自变量组位于所述预设可行域内，则判断是否达到预设约束停止条件，若达到，则停止迭代优化，若未达到，则基于本轮迭代目标函数的自变量组进行下一轮优化；若本轮迭代的目标函数自变量组未位于所述预设可行域内，则根据本轮迭代的目标函数自变量组对历史迭代的目标函数自变量组进行更新，以获得更新迭代自变量组，并判断是否达到预设约束停止条件，若达到，则停止迭代优化，若未达到，则基于所述更新迭代自变量组进行下一轮优化。