[发明专利]一种河流水环境质量模拟预测方法

摘要

本发明公开了一种河流水环境质量模拟预测方法，整体步骤如下测量河段的长度、宽度、水深、水温以及河段入流、河段出流、选择节点处的流量、COD、BOD、DO；首先根据河段上游以及节点处的流量计算河段入流的流量，再根据所得流量计算河段入流的COD、BOD、DO；根据所得河段入流处的水质参数计算河段出流的流量、COD、BOD、DO；求取河段入流以及出流处水质参数的平均值，即可得到该河段内的整体水质参数；根据得到的水质参数，对河流水环境质量的变化趋势进行模拟预测。本发明根据物质守恒和能量守恒原理，通过流体力学中的连续方程、运动方程、能量方程推导出了污染物在水体中的分布和运行规律，可用于河流水环境质量模拟预测。

主权项

一种河流水环境质量模拟预测方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：将河流分为若干个河段，选取河段i‑j，分别测量河段i‑j的长度、宽度、水深、水温；将河段i‑j的长度、宽度、水深、水温分别标记为Li‑j、Bi‑j、hi‑j、T；将河段i‑j的入流处、出流处、选取节点的流量分别标记为Q0i‑j、Q1i‑j、Qpi，则河段入流处的流量计算方法如公式Ⅰ所示；其中，k为河段i‑j上游的河流段数，Q1k‑i表示河段k‑i出流处的流量；将选取节点的化学需氧量、氨氮需氧量、溶解氧分别表示为Cpia、Cpib、Cpic，则河段入流处的化学需氧量C0i‑ja、氨氮需氧量C0i‑jb、溶解氧C0i‑jc分别按照以下公式进行计算：其中，C1k‑ia为河段k‑i出流处的化学需氧量；C1k‑ib为河段k‑i出流处的氨氮需氧量；C1k‑ic为河段k‑i出流处的溶解氧；在忽略河段水流蒸发量的情况下，假设河段的平均流量与河段入流处、河段出流处的流量均相等，即Qi‑j＝Q1i‑j＝Q0i‑j，则河段i‑j的流速ui‑j表示为：将运算所得的C0i‑ja、C0i‑jb、C0i‑jc分别代入公式Ⅵ、公式Ⅶ、公式Ⅸ，计算河段出流处的化学需氧量C1i‑ja、氨氮需氧量C1i‑jb、溶解氧C1i‑jc；其中，Ka、Kb、Kc分别为COD降解系数、BOD降解系数、复氧系数；Ka、Kb为常数，公式Ⅸ的Cs由公式Ⅷ计算得出：根据上述计算，若溶解氧的溶度出现负值，则记为0；将河段入流、河段出流处的化学需氧量、氨氮需氧量、溶解氧分别代入公式Ⅹ、公式Ⅺ、公式Ⅻ中，得到河段i‑j的平均化学需氧量Ci‑ja、平均氨氮需氧量Ci‑jb、平均溶解氧Ci‑jc；根据得到的水质参数，对河流水环境质量的变化趋势进行模拟预测。