CN104732069A - 一种变入河系数计算污染物入河量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变入河系数计算污染物入河量的方法，包括：步骤1，对区域水循环要素演变情况进行系统分析；步骤2，确定该区域内的非点源污染的来源和组成；步骤3，确定各类所述非点源污染所对应的土地利用的产流量；步骤4，结合水循环过程分析，根据“降雨-径流”过程，建立入河系数与降水量、径流量之间的函数关系；步骤5，根据随时间变动的所述入河系数，计算得到污染物入河量。本发明突破了以往的固定入河系数法，建立一种变动的入河系数方法，重点针对非点源污染，可以对给定的污染源情况，推求不同的降雨、下垫面等条件下，不同时间的污染物入河量，从而为水质模拟、水污染控制和水环境管理提供技术支持和科学依据。

Description

一种变入河系数计算污染物入河量的方法
技术领域
本发明涉及水资源应用领域，特别涉及一种变入河系数计算污染物入河量的方法。
背景技术
规划层面，现行的污染物入河量估算通常采用入河系数法，即污染物入河量由污染物排放量乘以固定的入河系数得到，也有的入河系数建立与空间位置的关联，例如原国家环保总局《主要水污染物总量分配指导意见》，以企业排放口和城市污水处理设施排放口到入河排污口的距离1km-40km时为条件，给出了污染物入河系数从0.6-1.0的区间参考范围，这仅指点源污染。
污染物的入河系数显然不是一个固定值，它与诸多因素有关，特别在时间分配上。对于和降雨条件密切相关的非点源污染，如果采用入河系数推求入河量，在没有降雨和产流的情况下，仍然有污染物的入河量，实际情况时，这时候虽然有污染物的排放量，但显然没有入河量，与实际情况不符，所以固定的入河系数仅能计算在规划层面，大区域范围、长时间尺度如年污染物排放量、入河量等。
发明内容
本发明的目的是提供一种变入河系数计算污染物入河量的方法，以计算不同的降雨、下垫面等条件下，不同时间污染物的入河量，从而为宏观的水质模拟、水环境管理提供技术支持和科学依据。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种变入河系数计算污染物入河量的方法，其特征在于，包括：步骤1，对区域水循环要素包括降水量和径流量等的演变情况进行系统分析；步骤2，确定该区域内的非点源污染的来源和组成；步骤3，确定各类所述非点源污染所对应的土地利用的产流量；步骤4，结合水循环过程分析，根据“降雨-径流”过程，建立入河系数与降水量、径流量之间的函数关系；步骤5，根据随时间变动的所述入河系数，计算得到污染物入河量。
优选地，所述步骤1包括：获取降水量、产流量、产流系数等区域水循环要素；根据所述区域水循环要素得到降水量、径流量和径流系数的最大值、最小值、平均值和二次方差。
优选地，所述非点源污染包括城镇地表径流、农药化肥施用、畜禽养殖废水、水土流失和农村生活废水。
优选地，所述确定该区域内的非点源污染的来源和组成包括：确定非点源污染的排放量、排放强度和排放规律。
优选地，步骤5根据下式计算所述污染物入河量：
W入河＝W产生*f(R1，R2，R3，R4，R5，t)
其中，W入河为污染物入河量；W产生为污染物产生量；f(R1，R2，R3，R4，R5，t)为随时间变动的入河系数；R1为城镇地表径流对应的土地利用的产流量；R2为农药化肥施用对应的土地利用的产流量；R3为畜禽养殖废水对应的土地利用的产流量；R4为水土流失量对应坡度较大的山区的产流量；R5为农村生活废水对应的土地利用的产流量；t为时间。
由于采用了上述技术方案，本发明突破了以往的固定入河系数法，建立一种变动的入河系数方法，针对非点源污染，可以在给定的污染源情况，推求不同的降雨、下垫面等条件下，不同时间污染物的入河量，从而为水质模拟、水环境管理提供技术支持和科学依据。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
术语解释：(1)污染物排放量，是指污染源自身排放出的污染物数量，规划时以吨/年(t/a)计；(2)污染物入河量，是指污染源排放的污染物经过沿程损失、污水处理、拦截等过程后，进入河道对河流造成污染的量，规划时以吨/年(t/a)计；(3)入河系数，是指污染物入河量占污染物排放总量的比例，通常介于0-1之间。
做水污染防治规划时，需要首先弄清楚某一个区域到底有多少污染物进到河里面去了。现有技术中在计算时，通常采用入河系数来计算。本发明提出了一种变动的污染物入河系数方法来计算污染物入河量。这种变动的污染物入河系数，可定量评价不同条件下污染物到底进河里多少，例如下大雨和下小雨的时候入河的比例应该是不一样的。
请参考附图，本发明提供了一种变入河系数计算污染物入河量的方法，其特征在于，包括：步骤1，对区域水循环要素演变情况进行系统分析；步骤2，确定该区域内的非点源污染的来源和组成；步骤3，确定各类所述非点源污染所对应的土地利用的产流量；步骤4，结合水循环过程分析，根据“降雨-径流”过程，建立入河系数与降水量、径流量之间的函数关系；步骤5，根据随时间变动的所述入河系数，计算得到污染物入河量。
优选地，所述步骤1包括：获取降水量、产流量、产流系数等区域水循环要素；根据所述区域水循环要素得到降水量、径流量和径流系数的最大值、最小值、平均值和二次方差。
优选地，所述非点源污染包括城镇地表径流、农药化肥施用、畜禽养殖废水、水土流失和农村生活废水。
优选地，所述确定该区域内的非点源污染的来源和组成包括：确定非点源污染的排放量、排放强度和排放规律。
优选地，步骤5根据下式计算所述污染物入河量：
W入河＝W产生*f(R1，R2，R3，R4，R5，t)
其中，W入河为污染物入河量；W产生为污染物产生量；f(R1，R2，R3，R4，R5，t)为随时间变动的入河系数；R1为城镇地表径流对应的土地利用的产流量；R2为农药化肥施用对应的土地利用的产流量；R3为畜禽养殖废水对应的土地利用的产流量；R4为水土流失量对应坡度较大的山区的产流量；R5为农村生活废水对应的土地利用的产流量；t为时间。各类土地利用代码含义见表1，其中，城镇地表径流对应的土地利用代码为51；农药化肥施用对应的土地利用代码为11的“水田”和代码为12的“旱地”；农村生活废水对应的土地利用代码为52等。
利用上式计算的动态污染物入河量可用来进行水质模拟，动态污染源评价等。
由于采用了上述技术方案，本发明突破了以往的固定入河系数法，建立一种变动的入河系数方法，针对非点源污染，可以在给定的污染源情况，推求不同的降雨、下垫面等条件下，不同时间污染物的入河量，从而为水质模拟、水环境管理提供技术支持和科学依据。
表1：土地资源分类系统代码
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变入河系数计算污染物入河量的方法，其特征在于，包括：
步骤1，对区域水循环要素演变情况进行系统分析；
步骤2，确定该区域内的非点源污染的来源和组成；
步骤3，确定各类所述非点源污染所对应的土地利用的产流量；
步骤4，结合水循环过程分析，根据“降雨-径流”过程，建立入河系数与降水量、径流量之间的函数关系；
步骤5，根据随时间变动的所述入河系数，计算得到污染物入河量。
2.根据权利要求1所述的污染物入河量计算方法，其特征在于，所述步骤1包括：
获取降水量、产流量、产流系数等区域水循环要素；
根据所述区域水循环要素得到降水量、径流量和径流系数的最大值、最小值、平均值和二次方差。
3.根据权利要求1所述的污染物入河量计算方法，其特征在于，所述非点源污染包括城镇地表径流、农药化肥施用、畜禽养殖废水、水土流失和农村生活废水。
4.根据权利要求1所述的污染物入河量计算方法，其特征在于，所述确定该区域内的非点源污染的来源和组成包括：确定非点源污染的排放量、排放强度和排放规律。
5.根据权利要求1至4所述的污染物入河量计算方法，其特征在于，步骤5根据下式计算所述污染物入河量：
W入河＝W产生*f(R1，R2，R3，R4，R5，t)
其中，
W入河为污染物入河量；W产生为污染物产生量；f(R1，R2，R3，R4，R5，t)为随时间变动的入河系数；R1为城镇地表径流对应的土地利用的产流量；R2为农药化肥施用对应的土地利用的产流量；R3为畜禽养殖废水对应的土地利用的产流量；R4为水土流失量对应坡度较大的山区的产流量；R5为农村生活废水对应的土地利用的产流量；t为时间。
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