[发明专利]一种基于虚拟排放量的污染物入海通量优化控制方法

权利要求书

1.一种基于虚拟排放量的污染物入海通量优化控制方法，其特征在于，包括：

设定目标海域水质控制点及水质控制目标；

构建陆源污染源-近海水质响应系数场，通过所述陆源污染源-近海水质响应系数场对所述水质控制点提取不同污染源、不同控制点的响应系数矩阵；

通过所述响应系数矩阵建立污染物排海总量控制模型，基于所述污染物排海总量控制模型计算不同污染源入海通量最优控制额；

构建所述陆源污染源-近海水质响应系数场，包括：

基于陆源污染源-近海水质响应浓度关系，分别计算各污染源项在各污染因子单位强度单独排放下所形成的稳定态浓度场，并基于污染源位置和所述水质控制点，建立目标海域二维水质模型；基于所述目标海域二维水质模型，模拟研究不同污染源排污入海对海域水质的影响，获得不同污染源对应的所述陆源污染源-近海水质响应系数场；

所述陆源污染源-近海水质响应系数场的参数，包括：

对流扩散系数和边界条件，其中，所述对流扩散系数包括扩散系数、衰减系数和初始浓度，所述边界条件包括开边界条件、入流、出流和岸边界条件；

建立所述污染物排海总量控制模型，包括：

在所有水质控制点的实际污染物浓度之和未超过其目标浓度之和、每个控制点水质超标比例不超过该点的水质调节系数前提下，以海域虚拟排放总量最大化为目标，通过求解目标规划模型的最优解，构建所述污染物排海总量控制模型；

所述污染物排海总量控制模型的目标函数为：

其中，为第j个污染源入海负荷；为第j个污染源调节系数；为虚拟排放总量；n为入海陆源污染源数目；

所述污染物排海总量控制模型的约束条件包括：

其中，n为入海陆源污染源数目，m海上水质控制点数目，为第i个水质控制点污染物背景浓度，为第i个水质控制点处的污染物控制目标浓度，为第i个水质控制点的水质调节系数，为第j个污染源单位排放量对第i个水质控制点处污染物浓度的响应系数。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟排放量的污染物入海通量优化控制方法，其特征在于，所述目标海域水质控制点的设定原则包括完整性、资料可对照性和有限性，其中，所述完整性为所选控制点涵盖所有水质管控海域所包含的海洋功能区类型，且控制点站位分布均匀；所述资料可对照性为优先选择历史调查资料丰富、可以对照研究的站位；所述有限性为同时考虑站位的代表性以及监测调查的费用和控制模型计算量。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟排放量的污染物入海通量优化控制方法，其特征在于，所述水质控制目标的设定依据为根据所述海域水质控制点所在海域的使用类型进行设定。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟排放量的污染物入海通量优化控制方法，其特征在于，所述海域的使用类型包括：

海洋渔业水域、海上自然保护区和珍稀濒危海洋生物保护区海域的水质控制目标；

水产养殖区、海水浴场、人体直接接触海水的海上运动或娱乐区，以及与人类食用直接有关的工业用水区海域的水质控制目标；

工业用水区、滨海风景旅游区海域的水质控制目标；

海洋港口水域、海洋开发作业区海域水质控制目标。