[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

说明书

本发明涉及一种基于虚拟排放量的污染物入海通量优化控制方法，涉及海洋环境保护技术领域，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，通过陆源污染源‑近海水质响应系数场对水质控制点提取不同污染源、不同控制点的响应系数矩阵；通过响应系数矩阵建立污染物排海总量控制模型，基于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。本发明方法有效规避了由于规划问题约束条件过多，求得的允许排放总量偏小从而造成各污染源普遍超排的问题，以及因为个别站位的水质控制要求降低了目标海域的污染物容纳量的困境，该方法对于计算出目标海域相对准确的污染物环境容量具有重要意义。

技术领域

本发明涉及海洋环境保护技术领域，特别是涉及一种基于虚拟排放量的污染物入海通量优化控制方法。

背景技术

海岸带地区人口、生产相对集中，其生产生活产生的污染物通过河流或排污口的方式汇入近海。一方面提升了海岸带地区的环境承载力，另一方面如排放过量或不当也容易造成近海生态退化。陆源污染是部分近岸海域生态退化的主要原因之一，开展海岸带地区入海污染物通量减排或排放优化是维护近海生态健康的重要手段。然而，由于排放点多、海域扩散能力空间差异大、不同排放点对应的流域生产生活保障需求不同，陆源污染物入海通量减排方案的优化存在很大困难，亟待形成一套简便、相对统一、容易计算的入海污染物总量减排方案优化方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于虚拟排放量的污染物入海通量优化控制方法，以解决上述现有技术中出现的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于虚拟排放量的污染物入海通量优化控制方法，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述陆源污染源-近海水质响应系数场的参数，包括：