[发明专利]多入河口的中小流域水质达标动态补水量预测方法

权利要求书

1.多入河口的中小流域水质达标动态补水量预测方法，其特征在于，包括以下的步骤：

（1）分析河流污染特性

搜集河流重点断面及考核标准相关资料，分析近四～五年河流水质监测数据，筛选河流重点污染物，考察重点污染物的变化规律，考察化学需氧量和氨氮，并搭建化学需氧量和氨氮的水质预测模型；

（2）建立动态补水模型

选择适宜的模型，对河流进行精细分段，确定模型参数，对污染源进行概化，确定边界条件输入，搭建动态补水模型，进行运行与验证；

具体的步骤为：

首先开展入河口核查，搜集污染源及排污口资料，现场查勘，确定入河排污口分布状况和具体位置，绘制入河口位置分布图；

然后，对河流进行分段，将小清河济南段分为25段，对河流分段的方法是：①以支流、工业污染源、污水处理厂、排污沟、排污口、干流溢流口的入河处作为河段分段节点，合并距离为500米以内的排放源；②河流断面形状发生剧烈变化处设置新河段；③河流取水处设置河段节点；④源头、终点断面、闸坝、水文站设置河段节点；

最后，列出分段明细，据排污口分布情况以及分段方法，对河流进行精细分段，确定河流相关信息，所述的河流的相关信息包括河流分段数量、节点断面名称、河段起始点、节点断面特征、河段长度、河段排放源名称；

模型参数的确定：确定模型参数时，采用分析借用法确定河流污染物综合降解系数，确定河流污染物综合降解系数时，按月份、分河段赋予不同的降解系数；首先分河段对20℃的降解系数赋值，然后按照水温计算不同月份的衰减系数，不同水温条件下K值的估算关系式如下：

K_T＝K₂₀·1.047^(T-20)

其中：K_T—T℃时的K值，d^-1；T—水温，℃；K₂₀—20℃时的K值，d^-1；

选择适宜的模型时对于中小河流，干流衰减选用一维水质模型，在支流及其它排污口汇入干流与上游来水混合时采用完全混合模型；

（3）预测动态补水量

以平阴田山沉砂池黄河水为水源，通过南水北调济平干渠，将水引到济南，从济西小清河济平干渠枢纽闸补入小清河，建立小清河补水模型，开展基于实际排放状况和排污改善的动态补水量预测，并将此补水口列入河流分段中的第一段参与模拟计算。

2.如权利要求1所述的多入河口的中小流域水质达标动态补水量预测方法，其特征在于：

（2）中，确定边界条件输入时，模型的上边界设置在研究河段的初始断面，下边界设置在最终断面；

并且，将入河口分为以下六类：第一类是清洁水；第二类是污水处理厂及中水处理站排水；第三类是直排污水，所述的直排污水为干流溢出口直排污水；第四类是支流；第五类是工业废水；第六类是地表径流；水质模型的边界条件，第一类至第五类按点源污染处理，流量和污染物浓度采用实测法；第六类按面源污染处理，流量采用简易模型计算城市地表径流污染负荷，污染物浓度采用径流事件平均浓度。

3.如权利要求1所述的多入河口的中小流域水质达标动态补水量预测方法，其特征在于：

（2）中，基于EXCEL搭建动态补水模型、进行运行与验证时，基于EXCEL软件建立河流水质预测模型，污染物浓度从上一级河段向下一级河段依次传递，直至河流最后断面；输入所确定的模型参数及边界条件，运行软件，模拟各断面重点污染物浓度；所述的模型参数及边界条件包括排放源水量、排放源浓度、河段距离、河段降解系数、河段流速；根据在线监测数据和两种主要污染物COD和氨氮的水质预测模型验证补水模型的准确性与可行性，采用在线数据月均值进行验证，使水质预测误差控制在20%以内；若预测误差大于20%，则重新核查污染源信息及模型参数信息，直至误差结果在20%之内。

4.如权利要求1所述的多入河口的中小流域水质达标动态补水量预测方法，其特征在于：

（3）中，确定补水水源以及入河位置时，确定所研究的河流可以实施的补水水源、水质情况，以及各水源进入干流的方式和位置；与干流上排污口处置方式一致，根据入河位置情况将其嵌入模型相应的河段中，作为清洁水源参与水质预测。