[发明专利]降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法

说明书

本发明公开了降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，包括以下步骤：(1)调查确定纳污河段及其起始断面的位置x和该河段上规划的排污口的数量n及其位置，根据调查结果确定规划排污口是否适合中点概化；(2)测量并确定该纳污河段达标控制断面位置x'、起始断面污染物浓度C₀、平均流速u、河道流量Q；(3)确定该河段污染物降解系数k及其不确定度α；(4)根据纳污河段下游用水标准确定控制断面的污染物达标浓度C_s，根据规划排污口中点概化结果计算该河段纳污能力的数学期望E(W)；(5)E(W)与该河段已有纳污能力规划比较，进行该河道纳污能力合理规划。本发明结合随机分析理论，提出了考虑降解系数不确定性的规划污染源中点概小型河道中点概化情况下纳污能力的规划中推广。

技术领域

本发明涉及降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，属于河道水质管理领域。

背景技术

河道纳污能力的确定是河道水质管理的重要手段，河道纳污能力计算结果是否正确决定了河道水质管理水平的高低以及河道水体保护是否成功。在河道纳污能力计算过程中，排污口经常被概化为处于纳污河道中点断面；这种排污口概化方式即是排污口的中点概化。以往的中点概化方式下河道纳污能力的计算虽然较为成熟，但是完全未考虑污染物降解系数的不确定性对河道纳污能力的影响，从而导致河道纳污能力计算结果和河道水质管理政策制定产生偏差，给河道水体水质保护工作带来非常不利的影响。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，提高了降解系数不确定情况下河道纳污能力规划的准确性，易于在各种小型河道纳污能力的计算中推广。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明降解系数不确定下中点概化河道纳污能力合理化规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)调查确定纳污河段及其起始断面的位置x和该河段上规划的排污口的数量n及其位置，根据调查结果确定规划排污口是否适合中点概化；

(2)测量并确定该纳污河段达标控制断面位置x'，起始断面污染物浓度C₀，测量河段平均流速u，河道流量Q；

(3)根据测量结果确定该河段污染物降解系数k及其不确定度α；

(4)根据纳污河段下游用水标准确定控制断面的污染物达标浓度C_s，根据规划排污口中点概化结果计算该河段纳污能力的数学期望E(W)，作为该河段的纳污能力。

(5)E(W)与该河段已有纳污能力规划比较，进行该河道纳污能力合理化规划。

作为优选，所述步骤(1)具体包括以下步骤：

a.调查确定纳污河段及其起始断面x和该河段上规划的排污口的数量n及其位置；

b.根据经验确定该河段的规划排污口是否适合排污口中点概化方式计算纳污能力：如果该河段排污口主要集中于河段的中点附近则适合排污口中点概化方式计算纳污能力，否则不适合排污口中点概化方式；

作为优选，所述步骤(3)具体包括以下步骤：

a.反复测量控制断面污染物浓度多次，计算该断面污染物浓度的平均值，并作为该污染物浓度的数学期望E(C)；计算该断面污染物浓度的方差D(C)；

b.结合计算得到的污染物数学期望E(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C₀，河段平均流速u；根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数k：

c.结合计算得到污染降解系数k，该断面污染物浓度的方差D(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C₀，河段平均流速u；根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数的不确定度α：