[发明专利]基于控制单元水环境质量目标管理的水质模拟方法

摘要

本发明提供了一种基于控制单元水环境质量目标管理的水质模拟方法，包括步骤：建立数据库；划分陆域控制单元和河道子单元；采用水力学模型模拟计算单元网格的流量、水面面积和水体体积；采用输出系数模型核算污染源中非点源污染物产生量，计算排污口的污染物的入河污水量、污染负荷浓度；采用一维水质模型对计算单元网格的水质进行模拟；发明中的模拟方法还采用突发风险事故排污水质模型，模拟突发水环境风险事故排污后事故污染物在河网中的传输与下游流域水质的变化情况。

主权项

1.一种基于控制单元水环境质量目标管理的水质模拟方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)建立数据库，包括：流域地理信息数据库，收录流域的地理信息数据；水文、气象、水质监测数据库，收录流域内的水文、水质数据和气象站点对应的气象监测数据；流域环境统计数据库，收录流域各类污染源的排放数据、流域社会经济和人口统计信息数据；模型参数数据库，收录典型污染源的产排污系数、污染源入河系数、常规污染物传输‑降解系数、有毒有害物质传输‑降解系数；(2)将河流初步划分为多个非均匀流河段，再将每个河段划分为多个子计算单元，最终确定整个流域水系的子计算单元网格；(3)采用流域非点源产排污模型计算非点源产污量；包括分析各控制单元内的非点源产排污特征，提取流域环境统计数据库、流域地理信息数据库、水文、气象、水质监测数据库和模型参数数据库中的数据，采用流域非点源产排污系数模型核算污染源中非点源污染物产生量；非点源包括城镇生活源、畜禽养殖源、种植业面源、农村生活面源和城市非点源；(4)采用水文计算方法确定河段的水文条件；分析河段水文气象特征，分析水文数据的可获得性，选择适用的水文插值方法：若当现有河段的上、下游有水文监测站点时，提取所述水文、气象、水质监测数据库中的流量数据，采用天然径流量还原法计算所述河段的流量；当所述河段缺少上、下游水文监测站点时，可提取所述流域的水文数据，找到水文条件基本相同的河段，采用水文比拟法估算所述河段的流量；基于所述流量，进一步推算所述河段的水面面积和水体体积；(5)基于步骤(3)、(4)的计算数据，采用流域一维河网水动力水质模型方法对子计算单元的水质进行模拟，包括：第一步，提取流域地理信息数据库中的污染源、排污口和取水口的位置信息，并对同一子计算单元内的相邻排污口进行概化；提取流域环境统计数据库中所述的各类点源排放数据，以及步骤(3)的计算成果，依据模型参数数据库中所述的入河系数，进一步计算概化后的排污口的污染物的入河污水量、污染负荷浓度；依据步骤(4)的计算成果，采用河流水动力模型方法，计算河段流速条件；第二步，采用独立数据对所述一维水质模型进行验证和率定，使所述一维水质模型的模拟精度不低于80％；采用经过验证和率定后的水质模型，计算各子计算单元网格污染负荷浓度。