[发明专利]一种流域水量-水质联合调控优化方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，涉及一种流域水量-水质联合调控优化方法。

背景技术

近年来，随着我国流域内经济社会的快速发展，人口的不断增长以及城市化规模的日益扩张，流域环境问题日益严重，经济发展和环境保护的矛盾日益凸显，致使流域内水环境质量进一步改善的难度和压力加大。从污染控制的角度考虑,水资源开发利用影响水循环，进而影响到水污染的治理，污染控制应和水资源开发利用统一考虑才能实现流域水环境质量的根本改善,通过水质水量联合模拟的模型和方法,实现对区域水量和水质的联合调控,达到水资源利用与区域环境保护的双重目标。为解决“十三五”时期流域决策规划的盲目性和随意性提供决策支撑。

现有的多目标决策优化方法、集成模型等不能够系统全面刻画和综合表征不同状态下的总量控制目标、区域削减目标与该区域水环境质量之间的有机关系，难以综合、系统地从大尺度上对流域“总量控制-污染减排-水环境质量改善”之间的响应过程和机理特征进行动态模拟。

发明内容

本发明的目的是克服现有模型方法技术难以综合、系统地从大尺度上对流域总量控制-污染减排-水环境质量改善之间的响应过程和机理特征进行动态模拟的不足，由此，本发明提供一种流域水量-水质联合调控优化方法，其既对大尺度上流域水量-水质联合调控的过程机理进行全方位、多层次、多角度综合考虑和过程状态特征进行系统表征刻画，又提高了流域综合规划和优化决策的准确性和可靠性。

本发明提供一种流域水量-水质联合调控优化方法，该方法的技术解决方案包括以下步骤：

步骤1：获得不同情景下流域水资源消耗的动态变化数据；

步骤2：根据不同情景下流域水资源消耗的动态变化数据，构建不同情景下的流域水资源消耗-水污染排放动态模型；

步骤3：获取区域及不同控制单元水资源消耗量、污水排放总量；

步骤4：通过不同情景下的流域水资源消耗-水污染排放动态模型，对区域水污染排放总量优化模拟处理，获得不同控制单元上总量优化分配结果；

步骤5：对区域及不同控制单元水环境质量模拟处理，得到的不同控制单元的水环境质量；

步骤6：根据不同控制单元的水环境质量，获得合理的减排措施和总量控制目标。

本发明的有益效果：

本发明为了能够对流域水污染物排放总量进一步得到有效控制，全面改善流域水环境质量，同时提高流域水资源管理能力和决策水平，从流域综合决策管理的角度，从大尺度上构建流域总量控制-污染减排-水环境质量改善之间的动态响应关系，本发明提出了一种自上而下、从总量到分量、空间到时间的流域水量-水质联合调控优化决策方法。对于提高流域综合管理的优化决策能力和管理水平具有重要的应用价值和研究意义，同时也为国家“十三五”重点流域水污染治理提供了重要的参考依据。

本发明从流域综合决策管理的角度，系统构建了集水污染物总量控制-控制单元水污染物总量优化分配-控制单元水质优化模拟于一体的流域水量-水质联合调控优化决策的框架体系，建立了流域水量-水质联合调控优化决策模型，该模型能够为松花江流域水资源有效管理和水污染防治提供决策支撑。同时本发明研究对于其他流域的水资源规划和水污染防治也具有一定的参考价值和应用意义。

附图说明

图1为本发明一种流域水量-水质联合调控优化方法流程图；

图2为本发明流域水资源消耗-水污染排放动态模型的流程图；

图3为本发明区域水污染排放总量优化模拟的流程图；

图4为本发明设置控制指标的综合权重的流程图；

图5为本发明对区域及不同控制单元水环境质量模拟的流程图；

图6a为阿什河段COD浓度变化趋势预测；

图6b为阿什河段氨氮浓度变化趋势预测；

图7a为呼兰河段COD浓度变化趋势预测；

图7b为呼兰河段氨氮浓度变化趋势预测；

图8a为朱顺屯COD浓度变化趋势预测；

图8b为朱顺屯氨氮浓度变化趋势预测；

图9a为大顶子山COD浓度变化趋势预测；

图9b为大顶子山氨氮浓度变化趋势预测；

图10a为2016年各类水质所占比重；

图10b为2020年各类水质所占比重。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。