[发明专利]基于耦合模型的调蓄工程环境效应评估方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于耦合模型的调蓄工程环境效应评估方法及装置，该方法包括：获取用以表征研究区域管网径流的第一地理数据、表征研究区域管网参数的第二地理数据、表征研究区域河道分布的第三地理数据和表征研究区域河道水动力水质的第四地理数据；根据上述数据构建SWMM与EFDC第一耦合模型，得到用以表征调蓄工程实施前的水质、水量的第一输出数据；获取调蓄工程位置、规模及汇水区域数据、工程投资数据；根据调蓄工程位置、规模及汇水区域数据调整SWMM模型；根据调整后的SWMM模型构建SWMM与EFDC第二耦合模型，得到用以表征调蓄工程实施后水质、水量的第二输出数据；根据第一输出数据、第二输出数据及工程投资数据对调蓄工程的环境效应进行评估。

技术领域

本发明涉及水环境治理工程领域，具体涉及一种基于耦合模型的调蓄工程环境效应评估方法及装置。

背景技术

调蓄工程是城市水环境治理，尤其是面源污染控制的常见手段。一般地，面源随着降雨径流直接输入河道，会造成河道污染负荷增加，水质变差，影响水质断面达标。为了减少面源污染直接入河，可以在雨水管网系统中建设一定规模大小的调蓄池，收集一定大小区域的降雨径流。从水利角度可以达到错开洪峰的效果，从水质改善的角度则可以收纳污染负荷较大的初期雨水，减少初期雨水对河道水质的影响。但是，在调蓄工程实施前，如何设计调蓄池的大小、设置调蓄池的位置对于工程实施和工程造价具有一定的参考价值，而且在工程实施过程中，如何评估一些自然现象(降雨等)对考核断面水质的影响也是工程实施的主要内容。因此，需要开展调蓄工程的环境效应评估，可以为工程实施和造价提供技术支持。

目前，被使用于调蓄工程环境效应评估方法主要有：

基于数据分析的后效果评估方法，主要是通过分析工程实施后，水体水质变化程度评价工程运行的效果，但该种方法主要依赖于工程实际运行后的实测数据，无法在工程规划期对工程建成运行后的效果进行预判，对指导前期工程规划方案的制定存在较大局限。

基于负荷计算的污染减排效果评估方法，主要基于污染物总量控制的角度分析工程实施后的减排效果，但未考虑污染减排与水质的响应关系，无法科学评估工程设计方案(位置、规模等设计参数)实施后的水环境质量改善效果，难以为以水质目标为核心的治理工程方案制定提供技术支撑。

基于城市河道水环境数值模拟的治理工程效应评估，以城市河道水动力水质模型模拟为手段，以工程实施前后河道水质变化为边界条件，模拟分析水环境改善效果，但该方法仅考虑污染排放与河道内的水环境响应过程，未充分考虑不同季节条件的降雨径流过程影响下，河道外面源降雨径流污染输入对水环境治理效果的影响。

以上几种评估方法，在评估过程中进行参考的因素较为片面，未考虑城市面源污染输入对水环境的影响，也未考虑工程位置、规模等对调蓄工程环境效应的影响，未考虑工程实施过程中降雨径流的变化过程对调蓄工程环境效应的影响，容易导致评估结果并不准确。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术中调蓄工程环境效应评估方法的评估结果并不准确的缺陷，本发明实施例提供了一种基于耦合模型的调蓄工程环境效应评估方法及装置。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种基于耦合模型的调蓄工程环境效应评估方法，包括：获取用以表征研究区域管网径流的第一地理数据、表征研究区域管网参数的第二地理数据、表征研究区域河道分布的第三地理数据和表征研究区域河道水动力水质的第四地理数据；根据第一地理数据、第二地理数据、第三地理数据和第四地理数据构建SWMM与EFDC第一耦合模型，得到用以表征调蓄工程实施前的水质、水量的第一输出数据；获取调蓄工程位置、规模及汇水区域数据、工程投资数据；根据调蓄工程位置、规模及汇水区域数据调整SWMM模型；根据调整后的SWMM模型构建SWMM与EFDC第二耦合模型，得到用以表征调蓄工程实施后水质、水量的第二输出数据；根据第一输出数据、第二输出数据及工程投资数据对调蓄工程的环境效应进行评估。