CN111428914B

CN111428914B - 水环境治理工程方案的确定方法、装置及存储介质

Info

Publication number: CN111428914B
Application number: CN202010162260.4A
Authority: CN
Inventors: 陈焰; 杨中文; 夏瑞; 王璐; 张远; 马淑芹; 张凯; 后希康; 郝彩莲; 王晓; 贾蕊宁; 杨辰; 张晓娇
Original assignee: Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Current assignee: Chinese Research Academy of Environmental Sciences
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2022-06-14
Anticipated expiration: 2040-03-10
Also published as: CN111428914A

Abstract

本发明提供了一种水环境治理工程方案的确定方法、装置及存储介质，该方法包括：对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，评分值用于反应对应的单项工程对水环境的影响效应；确定水环境治理工程实施的预期水质治理目标；确定水环境治理工程对应的工程组合，其中，每个工程组合包含至少一个单项工程；基于每个单项工程的评分值计算每个工程组合的总评分值；依据总评分值和治理目标选择达到治理目标并且水治理效果最优的工程方案。通过实施本发明，定量化评估工程效果，从环境效益和经济成本两个维度为工程方案确定提供科学参考，实现水环境治理目标可达条件下环境经济效益最优。

Description

水环境治理工程方案的确定方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及水环境治理领域，具体涉及一种水环境治理工程方案的确定方法、装置及存储介质。

背景技术

目前水环境工程治理方案优化制定主要针对单项工程的方案优化，重点在于对比不同工程量的环境效应。如某公园水体就补水工程所开展的方案的优化制定主要步骤为(1)确定补水水源；(2)设置梯度补水量的补水方案；(3)基于水环境模型对各补水方案开展模拟，以水质达标作为判断标准评估补水方案的环境效应，实现水环境治理工程方案的优选。然而，发明人发现，水环境治理工程各异，在同一区域各类工程的水环境效应各不相同，当前水环境治理工程方案制定过程中缺乏科学定量的环境效应评估和系统优化技术方法，水环境总体治理方案未能对各项工程的环境效应进展科学的量化评估，同时未对不同治理工程组合开展系统优化。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中水环境治理工程方案制定过程中未能对环境效应评估进行量化和对治理工程方案进行优化的缺陷，从而提供一种水环境治理工程方案的确定方法、装置及存储介质。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种水环境治理工程方案的确定方法，包括：对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，所述评分值用于反应对应的单项工程对水环境的影响效应；确定水环境治理工程实施的预期水质治理目标；确定所述水环境治理工程对应的工程组合，其中，每个工程组合包含至少一个所述单项工程；基于每个所述单项工程的评分值计算每个工程组合的总评分值；依据所述总评分值和所述治理目标选择达到所述治理目标并且水治理效果最优的工程方案。

在一实施例中，所述对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，包括：将各个单项工程概化到预设耦合模型中；利用所述预设耦合模型模拟分析不同的水环境治理工程，确定水环境评估采用的污染物指标；计算每个单项工程对应的污染物指标值；基于每个单项工程的所有污染物指标值计算得到对应的单项工程的评分值。

在一实施例中，所述单项工程包括：截污工程、湿地工程、补水工程和调蓄工程。

在一实施例中，所述将各个单项工程概化到预设耦合模型中，包括：确定每个单项工程的概化参数；从所述概化参数中确定出所述单项工程的影响参数和边界条件；将所述影响参数和所述边界条件输入到所述预设耦合模型中。

在一实施例中，所述污染物指标包括：水质浓度变化率、负荷通量变化量、达标率及基于水质变化的费效比，其中，

水质浓度变化率k：

负荷通量变化量W：W＝C_t*Q_t-C₀*Q₀

达标率S：

基于水质的费效比R：

其中，C₀表示采用工程治理前的水质浓度；C_t表示采用工程治理后的水质浓度；Q₀表示采用工程治理前的水量；Q_t表示采用工程治理后的水量；D_s表示水质指标达标天数；D_T表示模拟的总天数；M表示工程投资。

在一实施例中，所述基于每个单项工程的所有污染物指标值计算得到对应的单项工程的评分值，包括：统计各个单项工程的污染物指标值，对不同指标的污染物指标值进行归一化处理；获取每项污染物指标对应的指标权重；利用归一化后的各项污染物指标值以及对应的指标权重，加权求和得到所述单项工程的评分值。

在一实施例中，所述归一化处理的计算公式为：

其中，x_i表示某一指标的值；x_i'表示该指标归一化后的值；x_max表示该指标最大值。

第二方面，本发明实施例提供了一种水环境治理工程方案的确定装置，包括：评估模块、目标模块、组合模块、计算模块及选择模块，其中，评估模块，用于对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，所述评分值用于反应对应的单项工程对水环境的影响效应；目标模块，用于确定水环境治理工程实施的预期水质治理目标；组合模块，用于确定所述水环境治理工程对应的工程组合，其中，每个工程组合包含至少一个所述单项工程；计算模块，用于基于每个所述单项工程的评分值计算每个工程组合的总评分值；选择模块，用于依据所述总评分值和所述治理目标选择达到所述治理目标并且水治理效果最优的工程方案。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明实施例第一方面所述的水环境治理工程方案的确定方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行本发明实施例第一方面所述的水环境治理工程方案的确定方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种水环境治理工程方案的确定方法、装置及存储介质，将工程量化放入模型中进行模拟，根据模拟结果计算工程的各项指标，基于计算的指标值，综合计算工程的综合得分，以得分来反映工程的定量化水环境效应。通过定量化评估工程效果直观反映工程的实施对水环境的改善效应，为工程方案优化提供科学参考。工程方案优化从环境效益和经济成本两个维度对治理工程方案进行系统优化，实现环境治理目标可达条件下环境经济效益最优。

2.本发明提供的一种水环境治理工程方案的确定方法、装置及存储介质，针对水环境治理工程环境效应评估，提出了以工程前后的水质变化率、污染负荷通量变化量、水质指标达标率和费效比为主要评估指标的工程效果评估方法，其中，作为评估指标的费效比的加入能够为工程的投资提供指导，在不同的工程条件下或者工程的不同阶段模拟出水质的变化，结合对应的投资，分析各自的费效比，明确最小投资能达到的最佳效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中水环境治理工程方案的确定方法的一个具体示例的流程图；

图2为本发明实施例中COD浓度变化一个具体示例的趋势图；

图3为本发明实施例中COD浓度变化另一个具体示例的趋势图；

图4为本发明实施例中COD浓度变化另一个具体示例的趋势图；

图5为本发明实施例中水环境治理工程方案的确定方法的另一个具体示例的流程图；

图6为本发明实施例中水环境治理工程方案的确定方法的另一个具体示例的流程图；

图7为本发明实施例中截污工程的概化的一个具体示例图；

图8为本发明实施例中排污口及污水厂等点源在EFDC网格中概化图；

图9为本发明实施例中案例区水系及土地利用分布图；

图10为本发明实施例中案例区各要素点位图；

图11为本发明实施例中案例区湿地工程和补水工程点位图；

图12为本发明实施例中案例区排污口、污水处理厂位置图；

图13为本发明实施例中截污后的排污口污水去向图；

图14为本发明实施例湿地工程和补水工程概化示例图；

图15为本发明实施例湿地、补水口、排污口、污水厂、SWMM出口、EFDC出口的位置示例图；

图16为本发明实施例中案例区湿地退水口及补水口位置图；

图17为本发明实施例调蓄工程概化示例图；

图18为本发明实施例调蓄前后的降雨-流量变化曲线图；

图19为本发明实施例调蓄工程概化的节点及管道形式转化图；

图20为本发明实施例案例区调蓄池及设置调蓄池之前SWMM出口分布图；

图21为本发明实施例管网系统修改示意图；

图22为本发明实施例案例区SU4与SU5的原管网系统图；

图23为本发明实施例案例区SU4修改后管网局部图；

图24为本发明实施例案例区SU5修改后管网局部图；

图25为本发明实施例案例区SU7的原管网图；

图26为本发明实施例案例区SU7修改后的管网图；

图27为本发明实施例调蓄池形状的一个具体示例图；

图28为本发明实施例调蓄池形状的另一个具体示例图；

图29为本发明实施例调蓄池形状的另一个具体示例图；

图30为本发明实施例SU4/SU5设计图；

图31为本发明实施例SU75设计图；

图32为本发明实施例调蓄池相关参数示意图；

图33为本发明实施例SU4参数示意图；

图34为本发明实施例SU5参数示意图；

图35为本发明实施例SU7参数示意图；

图36为本发明实施例调蓄池在模型中的边界概化输入图；

图37为本发明实施例案例区调蓄池在模型中的边界概化输入图；

图38为本发明实施例中COD浓度变化另一个具体示例的趋势图；

图39为本发明实施例中COD浓度变化另一个具体示例的趋势图；

图40为本发明实施例中COD浓度变化另一个具体示例的趋势图；

图41为本发明实施例中COD浓度变化另一个具体示例的趋势图；

图42为本发明实施例中COD浓度变化另一个具体示例的趋势图；

图43为本发明实施例中COD浓度变化另一个具体示例的趋势图；

图44为本发明实施例中水环境治理工程方案的确定方法的另一个具体示例的流程图；

图45为本发明实施例中水环境治理工程方案的确定方法的另一个具体示例的流程图；

图46为本发明实施例中水环境治理工程方案的确定装置的一个具体示例的原理框图；

图47为本发明实施例中计算机设备一个具体示例的原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本发明实施例提供了一种水环境治理工程方案的确定方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤S1：对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，评分值用于反应对应的单项工程对水环境的影响效应。

本发明实施例中，单项工程包括：截污工程、湿地工程、补水工程和调蓄工程。通过模拟分析不同的水环境治理单项工程，确定工程效果评估采用的污染物指标。根据污染物指标计算公式，计算单项工程的评分值，以综合得分反映单项工程的环境效应。

步骤S2：确定水环境治理工程实施的预期水质治理目标。

本发明实施例中，基于工程规划的水质目标，明确工程方案需要达到预期的水质标准以及水质达标率。如工程实施后，河道水质需达到《地表水环境质量标准GB3838-2002》要求的IV类水标准，全年达标率需要满足90％以上等。

步骤S3：确定水环境治理工程对应的工程组合，其中，每个工程组合包含至少一个单项工程。

本发明实施例中，依据单项工程环境效应评估结果和治理目标对各类工程进行随机组合，优先组合排序靠前的工程类型，如截污工程和湿地工程进行组合或者截污工程与补水工程进行组合等，其中截污工程还可以考虑不同的截污率，如80％的截污工程与湿地工程组合或者90％的截污工程与湿地工程组合等情况。

步骤S4：基于每个单项工程的评分值计算每个工程组合的总评分值。

本发明实施例中，根据污染物指标计算公式分别计算每个单项工程的评分值，并根据每个单项工程的评分值得到表中不同的组合工程的水环境效应，并对组合工程的水环境效应进行评估，得到工程组合的总评分值。组合工程环境效应评估指标计算结果如表1所示：

表1

具体以某小流域水环境治理为案例构建的模型中，组合工程环境效应评估指标计算结果如表2所示：

表2

如图2所示，为80％截污+所有工程条件下考核断面COD浓度变化趋势图，如图3所示，为90％截污+所有工程条件下考核断面COD浓度变化趋势图，如图4所示，为95％截污+所有工程条件下考核断面COD浓度变化趋势图。

步骤S5：依据总评分值和治理目标选择达到治理目标并且水治理效果最优的工程方案。

本发明实施例中，依据各项工程评估结果和治理目标开展工程方案优化组合方案设置。选择出达到治理目标并且水治理效果最优的工程方案。依据污染物计算结果，初步判断反映工程变化效果最显著的指标，以达标率是否达到目标要求为导向。综合考虑污染物计算结果，分析其是否满足整体工程治理效应。以费效比为代表的水环境治理工程的经济效益是否最高作为效益原则。工程方案的优选要避免效应累加，即选择的指标是否能突出代表工程方案的实施效应。

最后，在满足水质达标的前提下，以反映经济效益的费效比来综合评估水环境治理工程方案的效果，初步判断水环境治理工程方案优劣，结合水质浓度变化率和污染负荷通量变化综合计算水环境治理工程方案的综合得分，以得分的高低辅助工程优选方案的制定。

水环境治理工程优选的依据为k_i、W_i、S_i和R_i，依据各指标计算结果，初步判断反映工程变化效果最显著的指标。工程方案确定的流程如图5所示。优选原则为水质是否达标，达标率是否满足要求。在满足达标率的前提下，考虑综合得分情况优选工程方案。首先确定水质标准(如V类水)，根据水质标准计算达标率(如达标率需达到85％以上)，在达标率满足要求的条件下，分析基于水质变化的费效比来判断工程的经济效益，结合水质浓度变化率和污染负荷通量变化量计算工程综合得分，以工程效应得分高低作为优选的依据。若达标率未达到85％，则重新选择工程方案。工程综合得分计算结果如表3所示：

表3

具体以某小流域水环境治理为案例构建的模型中，基于确定水质标准(IV类水)，根据水质标准计算达标率(本案例达标率需达到90％以上)，如组合工程环境效应评估指标综合得分表所示，三项组合工程的达标率均满足90％以上，其次考虑经济效益的费效比和综合得分F值都属90％截污+湿地+补水+调蓄池组合工程的最高，因此综合分析得出结果，优选的组合工程方案为90％截污+湿地+补水+调蓄池。组合工程环境效应评估指标综合得分如表4所示：

表4

在一实施例中，对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，如图6所示，包括如下步骤：

步骤S11：将各个单项工程概化到预设耦合模型中。

本发明实施例中，将各个单项工程概化到SWMM-EFDC水文-水动力-水质耦合模型当中，包括截污工程概化、湿地和补水工程概化以及调蓄工程概化，不同的工程给模型提供不同的边界条件。其中，在截污工程中，截污是水环境治理的一种常见工程措施，一般是沿河设置，将直排河道的污水口接入沿河设置的污水干管，经干管排入污水处理厂进行处理。截污工程的概化主要是在EFDC模块中实现，该模型根据实际情况调整后的截污工程的概化方式如图7所示。

如图7所示，图(a)显示的是截污之前的情况，图(b)显示的是截污之后的情况。图(a)显示两个排污口在排污，河道呈现受污染状态，假设排污量为2000t/d，即为入河的点源；图(b)显示两个排污口通过管道连接至沿河铺设的截污干管，2000t/d的污水被送至适当规模的污水处理厂进行处理，即入河的点源得到处理，污水量不直接入河，河道呈现不受污染状态。结合左图(a)和图(b)达到的综合效果，得到概化结果图(c)，图(c)表示排污量为2000t/d的排污口直接被封堵，污水默认被送至适当规模的污水处理厂按照一定标准进行处理(此处不考虑增加污水处理厂的水量，因为污水处理厂处理水量的能力是一定的)，河道呈现不受污染状态。

EFDC模型中涉及到的截污工程概化具体操作如下：(1)设置排污口及污水处理厂等点源的位置。将排污口、污水处理厂等点源与SWMM出口一同输入到EFDC网格当中设置排污口及污水处理厂等点源的位置。如图8所示为排污口、污水厂、SWMM出口、EFDC出口的位置示例图。并在EFDC网格中的坐标输入排污口、污水厂、SWMM出口、EFDC出口的位置(x，y)，(x，y)的输入形式为(122.52173，38.68944)。

具体以某小流域水环境治理为案例，以典型污染物化学需氧量(COD)为指标，开展水环境治理工程方案优化制定。如图9所示为案例区水系及土地利用分布，如图10所示为案例区各要素点位，如图11所示为案例区湿地工程和补水工程点位。污水处理厂设计规模及出水标准统计如表5所示：

表5

排污口排放水量与排放COD浓度统计如表6所示：

排污口序号	COD(mg/L)	水量(m<sup>3</sup>/d)
			P1	79.76	900
P2	126.4	500
			P3	316	100
P4	39.13	100
			P5	143	1000
P6	191.1	2500
			P7	210.7	1000
P8	139.9	2500
			P9	23.515	2300
P10	194.63	1000
			P11	39.13	200
P12	37.62	200
			P13	183.6	50
P14	84.28	144
			P15	132.93	2000
P16	46.65	50
			P17	46.65	150
P18	64.71	100
			P19	84.28	100
P20	90.2	500
			P21	33.01	2000

表6

案例区湿地及补水工程设计水量及水质统计如表7所示：

表7

案例区内共存在大小排污口21个，根据排污水量和COD排放浓度计算各排污口的污染负荷，分析污染负荷的贡献量，确定截污工程的规模，截污工程完成80％、90％和95％分别需要封堵排污口的个数与位置，在模型中即体现为被截污的排污口不排放污水，截污80％即封堵7个排污口，减少10400m³/d污水的直接入河，截污90％即封堵12个排污口，减少15500m³/d污水的直接入河，截污95％即封堵13个排污口，减少16500m³/d污水的直接入河，截污100％即封堵21个排污口，减少17394m³/d污水的直接入河。

具体的，设置案例区排污口及污水处理厂等点源的位置。根据资料收集情况，案例区的排污口、污水处理厂位置情况如图12所示，其中P1～P21为排污口，S1～S7为污水处理厂，以实际地理坐标输入到EFDC网格中，由于S7污水处理厂属于流域外的污水厂，其尾水不直接排入流域内的河道，因此不设置在网格中。

(2)设置截污前点源边界条件。边界条件包括各点源的水量和水质，排污口和污水厂的处理方式一样，在模型中选中需要编辑的点源，输入对应的水量水质(Q、C)，Q和C设置形式可以是常值，也可以是动态的时间序列值，以某一个排污口(P₁)和污水处理厂(S₁)全年排量为例，污水厂的出水水质按照IV类水标准，截污前排污口P₁和污水处理厂S₁的水量水质如表8所示：

表8

具体的，案例区构建的模型中，输入的点源数值均为常值，如表9所示为案例区内排污口和污水厂的排水量和水质浓度：

表9

截污工程在模型中的作用体现对排污口水质水量的控制，其次是考虑到工程实际运行过程中会有不同的阶段，如工程完成进度达到80％的情况、达到90％的情况等，为了分析不同情况下的水质改善情况，通过在模型中设置不同的截污率来反映工程不同阶段的影响。具体的分析过程如下：

(3)明确排污口的分布，梳理边界类型。其中P1～Pn为排污口边界，B1～Bn为SWMM模型输出结果到EFDC模型中的边界，S1～Sn为污水处理厂边界。明确排污口的数量及排污口的排污水质水量等参数，排污口统计如表10所示：

排污口序号i	排污口名称	排污口水量(m<sup>3</sup>/d)	排污口水质(mg/l)
				1	P<sub>1</sub>	Q<sub>1</sub>	C<sub>1</sub>
2	P<sub>2</sub>	Q<sub>2</sub>	C<sub>2</sub>
				3	P<sub>3</sub>	Q<sub>3</sub>	C<sub>3</sub>
……	……	……	……
				i	P<sub>i</sub>	Q<sub>i</sub>	C<sub>i</sub>
n	P<sub>n</sub>	Q<sub>n</sub>	C<sub>n</sub>

表10

(4)计算污染负荷。计算各排污口的污染负荷、总负荷及各排污口的污染负荷占总负荷的比例，计算公式如下所示：

W_i＝Q_i*C_i

其中，W表示排污口污染负荷(t)；Q表示排污口水量(m³/d)；C表示排污口水质指标浓度(mg/l)；i表示排污口的序号；n表示排污口总个数；K表示排污口负荷占比。计算结果如表11所示：

表11

具体的，案例区构建的模型中，根据排污口的污染负荷、总负荷及各排污口的污染负荷占总负荷的比例计算方法，排污口污染负荷及比例统计如表12所示：

排污口序号	水量(m<sup>3</sup>/d)	COD负荷占比(％)
			P1	900	3.50％
P2	500	3.10％
			P3	100	1.60％
P4	100	0.20％
			P5	1000	7.00％
P6	2500	23.40％
			P7	1000	10.30％
P8	2500	17.20％
			P9	2300	2.70％
P10	1000	9.50％
			P11	200	0.40％
P12	200	0.40％
			P13	50	0.50％
P14	144	0.60％
			P15	2000	13.00％
P16	50	0.10％
			P17	150	0.30％
P18	100	0.30％
			P19	100	0.50％
P20	500	2.20％
			P21	2000	3.20％

表12

(5)污染负荷排序。根据排污口统计结果，按排污负荷占比大小排序，累积叠加K值，确定截污率。如K₁～K₅的累积值为80％，则在80％截污率条件下优先截排污口P₁～P₅，在模型当中只改变排污口边界条件，其他边界条件不变。截污的排污口污水按照截污工程规划就近排入附近的污水处理厂，排水量变为0，其他未截污的排污口按照原来的流量和水质浓度排放，如图13所示为截污后的排污口污水去向，排污口截污率分配如表13所示：

表13

具体的，案例区构建的模型中，按排污负荷占比大小排序，累积叠加K值，确定截污率。截污工程规模分配表中，案例区排污口P1、P2、P6、P7、P8、P10、P15的K累积值为80％，则在80％截污率条件下优先截排污口P1、P2、P6、P7、P8、P10、P15，90％截污率和95％截污率同理。截污工程规模分配表如表14所示：

排污口序号	水量(m<sup>3</sup>/d)	COD负荷占比K<sub>i</sub>(％)
			P1	900	3.50％
P2	500	3.10％
			P6	2500	23.40％
P7	1000	10.30％
			P8	2500	17.20％
P10	1000	9.50％
			P15	2000	13.00％
截污80％	10400	80％
			P4	100	0.20％
P9	2300	2.70％
			P11	200	0.40％
P20	500	2.20％
			P21	2000	3.20％
截污90％	15500	90％
			P5	1000	7.00％
截污95％	16500	95％
			P3	100	1.60％
P12	200	0.40％
			P13	50	0.50％
P14	144	0.60％
			P16	50	0.10％
P17	150	0.30％
			P18	100	0.30％
P19	100	0.40％
			截污100％	17394	100％

表14

(6)设置截污后点源边界条件。实现排污口截污后，排污口污水按照就近原则沿着截污管道排入污水处理厂，由于实际过程污水厂出水量不随着进水量的增加而增加，因此不增加污水厂的排水水量和水质。同样拿排污口P₁和污水厂S₁为例，对应的水量水质输入如表15所示：

表15

截污后排污口边界设置统计如表16所示：

排污口序号i	排污口名称	排污口水量(m<sup>3</sup>/d)	排污口水质(mg/l)
				1	P<sub>1</sub>	0	C<sub>1</sub>
2	P<sub>2</sub>	0	C<sub>2</sub>
				3	P<sub>3</sub>	0	C<sub>3</sub>
4	P<sub>4</sub>	0	C<sub>4</sub>
				5	P<sub>5</sub>	0	C<sub>5</sub>
……	……	……	……
				i	P<sub>i</sub>	Q<sub>i</sub>	C<sub>i</sub>
n	P<sub>n</sub>	Q<sub>n</sub>	C<sub>n</sub>

表16

具体的，案例区构建的模型中，实现截污后，在模型当中只改变排污口边界条件，其他边界条件不变。截污的排污口污水按照截污工程规划就近排入附近的污水处理厂，排水量变为0，其他未截污的排污口按照原来的流量和水质浓度排放。80％截污率排污口边界条件及污水去向统计如表17所示：

表17

90％截污率排污口边界条件及污水去向统计如表18所示：

类别	形式	编号	水质COD(mg/l)	水量(m<sup>3</sup>/d)	污水去向
						排污口	全年常值	P1	79.76	0	S2
排污口	全年常值	P2	126.4	0	S2
						排污口	全年常值	P3	316	100	正常排放
排污口	全年常值	P4	39.13	0	S1
						排污口	全年常值	P5	143	1000	正常排放
排污口	全年常值	P6	191.1	0	S7
						排污口	全年常值	P7	210.7	0	S7
排污口	全年常值	P8	139.9	0	S7
						排污口	全年常值	P9	23.515	0	S4
排污口	全年常值	P10	194.63	0	S4
						排污口	全年常值	P11	39.13	0	S1
排污口	全年常值	P12	37.62	200	正常排放
						排污口	全年常值	P13	183.6	50	正常排放
排污口	全年常值	P14	84.28	144	正常排放
						排污口	全年常值	P15	132.93	0	S6
排污口	全年常值	P16	46.65	50	正常排放
						排污口	全年常值	P17	46.65	150	正常排放
排污口	全年常值	P18	64.71	100	正常排放
						排污口	全年常值	P19	84.28	100	正常排放
排污口	全年常值	P20	90.2	0	S5
						排污口	全年常值	P21	33.01	0	S7

表18

95％截污率排污口边界条件及污水去向统计如表19所示：

表19

100％截污率排污口边界条件及污水去向统计如表20所示：

类别	形式	编号	水质COD(mg/l)	水量(m<sup>3</sup>/d)	污水去向
						排污口	全年常值	P1	79.76	0	S2
排污口	全年常值	P2	126.4	0	S2
						排污口	全年常值	P3	316	0	S1
排污口	全年常值	P4	39.13	0	S1
						排污口	全年常值	P5	143	0	S3
排污口	全年常值	P6	191.1	0	S7
						排污口	全年常值	P7	210.7	0	S7
排污口	全年常值	P8	139.9	0	S7
						排污口	全年常值	P9	23.515	0	S4
排污口	全年常值	P10	194.63	0	S4
						排污口	全年常值	P11	39.13	0	S1
排污口	全年常值	P12	37.62	0	S4
						排污口	全年常值	P13	183.6	0	S4
排污口	全年常值	P14	84.28	0	S5
						排污口	全年常值	P15	132.93	0	S6
排污口	全年常值	P16	46.65	0	S1
						排污口	全年常值	P17	46.65	0	S1
排污口	全年常值	P18	64.71	0	S1
						排污口	全年常值	P19	84.28	0	S5
排污口	全年常值	P20	90.2	0	S5
						排污口	全年常值	P21	33.01	0	S7

表20

湿地工程是水环境治理的一种常见工程措施，一般是沿河建设，发挥污水处理厂的作用，用于处理初期雨水或者河水，处理达标后排入就近河道。补水工程一般是通过铺设管网将污水厂的尾水排至河道相应的位置，达到稀释水体的作用，在模型不考虑管网的铺设，直接将补水口概化至河道。湿地工程和补水工程的概化主要是在EFDC模块中实现，该模型根据实际情况调整后的湿地工程和补水工程概化方式如图14所示。

EFDC模型中涉及到的湿地工程和补水工程概化具体操作如下：(1)设置湿地及补水口的位置。将湿地、补水口、排污口、污水处理厂等点源与SWMM出口一同输入到EFDC网格当中设置湿地及补水口的位置。如图15所示为湿地、补水口、排污口、污水厂、SWMM出口、EFDC出口的位置示例图。在EFDC网格中的坐标输入湿地、补水口、排污口、污水厂、SWMM出口、EFDC出口的位置(x，y)，(x，y)的输入形式为(122.52173，38.68944)。

具体的，案例区构建的模型中，案例区内共建设湿地2块，处理总水量4.63万m³/d，设计补水口6处，总补水量为12.7万m³/d。

根据资料收集情况，案例区的湿地退水口及补水口位置情况如图16所示，其中W1、W2为湿地退水口，D1～D6为补水口，以实际地理坐标输入到EFDC网格中。

(2)设置湿地工程和补水工程治理前边界条件。湿地和补水工程建设前后，与排污口和污水厂等点源的处理方式一样，在模型中选中需要编辑的湿地退水口和补水口，输入对应的水量水质(Q、C)，Q和C设置形式可以是常值，也可以是动态的时间序列值，此处均按照常值设置。以图15网格中的湿地退水口和补水口为例，如湿地和补水工程前边界水量水质输入如表21所示，各湿地和补水点工程的边界水量为0，水质分别参照湿地处理标准和污水厂尾水排放标准。

类别	形式	时间	水量(m<sup>3</sup>/d)	水质COD(mg/l)
					湿地W<sub>1</sub>	常值	全年	0	处理标准
湿地W<sub>2</sub>	常值	全年	0	处理标准
					补水D<sub>1</sub>	常值	全年	0	污水厂排放标准
补水D<sub>2</sub>	常值	全年	0	污水厂排放标准
					补水D<sub>3</sub>	常值	全年	0	污水厂排放标准

表21

具体的，案例区构建的模型中，案例区湿地和补水工程均按照常值设置。湿地和补水工程前边界水量水质输入如表22所示：

类别	形式	时间	水量(m<sup>3</sup>/d)	水质COD(mg/l)
					湿地W<sub>1</sub>	常值	全年	0	处理标准
湿地W<sub>2</sub>	常值	全年	0	处理标准
					补水D<sub>1</sub>	常值	全年	0	污水厂排放标准
补水D<sub>2</sub>	常值	全年	0	污水厂排放标准
					补水D<sub>3</sub>	常值	全年	0	污水厂排放标准
补水D<sub>4</sub>	常值	全年	0	污水厂排放标准
					补水D<sub>5</sub>	常值	全年	0	污水厂排放标准
补水D<sub>6</sub>	常值	全年	0	污水厂排放标准

表22

(3)设置湿地工程和补水工程治理后边界条件。湿地建设和完成补水后，湿地退水口和补水口对应的水量水质如表23所示：

类别	形式	时间	水量(m<sup>3</sup>/d)	水质COD(mg/l)
					湿地W<sub>1</sub>	常值	全年	2000	25
湿地W<sub>2</sub>	常值	全年	1500	25
					补水D<sub>1</sub>	常值	全年	10000	30
补水D<sub>2</sub>	常值	全年	5000	30
					补水D<sub>3</sub>	常值	全年	3000	30

表23

具体的，案例区构建的模型中，湿地退水口和补水口对应的水量水质如表24所示：

表24

调蓄工程是水环境治理的一种常见工程措施，一般在入河管道之前设置一道拦截，将初期雨水收集在调蓄池中，滞留的初雨在调蓄池中沉淀，如果调蓄池蓄满之后，里面的水则随着调蓄池顶端的出水管道，排入河道。调蓄工程的概化主要是在SWMM模块中实现，该模型根据实际情况调整后的调蓄工程概化方式如图17所示。

如图17所示，左图显示的是调蓄之前(a)，右图显示的是调蓄之后(b)。图(a)显示汇水区收集的降雨径流随着支管进入干管节点，然后由干管连接的排水口直接排入河道网格，图(b)显示汇水区收集的降雨径流随着支管进入干管节点，然后进入调蓄池，最后经由孔口到排水口排入河道网格。在实际情况中，降雨初期的冲刷径流对河道的污染较大，在进入河道之前设置调蓄池会让河道污染负荷减少，且能够在一定程度上缓解洪峰的影响，如图18所示为调蓄前后的降雨-流量变化曲线，调蓄之后的曲线相较于调蓄之前位置后移，且调蓄之后的流量在降雨初期为0，因为之前一段时间的降雨径流蓄滞在调蓄池当中，这段时间是没有流量从排水口中排入河道的，待调蓄池蓄满之后，排水口的出口流量才会与降雨呈正相关趋势，有多少降雨径流进入调蓄池，同时调蓄池就有相应的流量排出进入河道。

SWMM模块中涉及到的调蓄工程概化具体操作如下：(1)确定调蓄池位置及规模。根据工程规划，结合现场勘查，确定调蓄池的地理位置(x，y)，坐标输入形式例为(122.52173，38.68944)，同时根据工程规划明确调蓄池的规模(蓄水容积m³)。将调蓄池的位置以节点的形式先概化进入管网系统，然后将该节点在SWMM模型中转换成调蓄池，如图19所示，概化调蓄池的同时需要设置调蓄池之后管道的孔口，调蓄池出流的孔口设置于调蓄池顶端。

具体的，案例区构建的模型中，根据资料收集情况，案例区的调蓄池建设情况Y与设置调蓄池之前的SWMM模型出口如图20所示，其中出口F21、F22、F24位于流域外。各调蓄池的规模如表25所示：

名称	代号	建设容积(m<sup>3</sup>)
			4号调蓄池	SU4	4000
5号调蓄池	SU5	4000
			7号调蓄池	SU7	1500

表25

(2)修改管网及汇水区。调蓄工程的评估是在模型已经建立的基础上，因此在设置调蓄池之前，模型没有考虑调蓄池，所以在开展评估之前，需要对原来的管网系统和汇水区进行修改。首先根据工程规划确定调蓄池的集水区域，在原来的模型中将该部分区域独立出来，重新设置管网系统，包括管网走向、调蓄池位置、增加模型出口等。如图21所示为管网系统修改示意图。

具体的，案例区构建的模型中，管网及汇水区的修改主要涉及到三个步骤，首先是修改子汇水区，根据规划确定的集水范围从原来的子汇水区切割或者合并出对应的调蓄池汇水区，其次根据调蓄池的位置在原来的管网基础上修改管网走向及汇水节点，最后设置调蓄池的出口。如图22所示为SU4与SU5的原管网系统图，在原管网系统中，子汇水区S60产生的降雨径流是进入汇水节点143的，S16和S53分别进入汇水节点149和157，然后进入过流节点156，最后一起经由排水口F6排放进入河道。如图23所示为SU4修改后管网局部图，新增管网和汇水节点397，原来的汇水节点146变为过流节点，将原来S60产生并汇入节点146的降雨径流重新汇入节点397，由汇水节点397排入4号调蓄池(SU4)，最后由新增的排水口F-SU4排入河道。如图24所示为SU5修改后管网局部图，修改管网汇水节点149和157的位置，新增管网过流节点398，子汇水区S16和S53产生的降雨径流分别经由汇水节点149和157汇入过流节点398，然后排入5号调蓄池(SU5)，最后经由新增的排水口F-SU5排入河道。如图25所示为SU7的原管网图，子汇水区S96产生的降雨径流进入汇水节点279，然后经由排水口F17排入河道。如图26所示为SU7修改后的管网图，新增汇水节点399，原来的汇水节点279变为过流节点，将原来S96产生并汇入节点279的降雨径流重新汇入节点399，由汇水节点399排入7号调蓄池(SU4)，最后由新增的排水口F-SU7排入河道。

(3)设计调蓄池。根据容积大小和现场条件设计调蓄池的形状和尺寸，在模型中可以将调蓄池设置成规则的形状，如矩形、梯形等，也可以设置成不规则的形状，具体可以根据如下表中的参数进行设计。根据设计表26中矩形数据可设计成如图27所示的矩形、如图28所示的梯形以及如图29所示的不规则形状。

表26

具体的，案例区构建的模型中，将调蓄池均设计成矩形。设计表27如下所示：

表27

SU4/SU5设计图如图30所示，SU75设计图如图31所示。

(4)设置调蓄池参数。在SWMM模型中，影响调蓄池正常运行的参数包括调蓄池标高、最大深度、孔口标高等，如图32所示，为调蓄池相关参数示意。调蓄池及相关部分主要设置参数如表28所示：

表28

具体的，案例区构建的模型中，SU4设置参数如图33所示，SU5设置参数如图34所示，SU7设置参数如图35所示。

(5)设置调蓄池边界条件。由于调蓄池是在SWMM模型中进行概化的，所以其排水口同SWMM其他出口一样，直接输入至EFDC网格当中进行模拟，如图36所示，为调蓄池在模型中的边界概化。

具体的，案例区构建的模型中，如图37所示，为案例区调蓄池在模型中的边界概化。

步骤S12：利用预设耦合模型模拟分析不同的水环境治理工程，确定水环境评估采用的污染物指标。

本发明实施例中，在SWMM-EFDC水文-水动力-水质耦合模型中模拟分析不同的水环境治理单项工程，确定工程效果评估采用的污染物指标，包括水质浓度变化率、负荷通量变化量、达标率和基于水质变化的费效比。水质浓度变化率主要表征工程治理前后的水质浓度降低程度，负荷通量变化量主要表征工程治理前后由于水量水质共同作用下的负荷变化情况，变化量为正值，表示工程后污染负荷增加，否则污染负荷减少。达标率主要依据《地表水环境质量标准GB3838-2002》中的III类或者IV类标准确定工程治理前后水质指标的达标天数计算，基于水质变化的费效比根据水质变化量和对应的工程投资确定，从经济角度评价工程的运行效果。

步骤S13：计算每个单项工程对应的污染物指标值。

本发明实施例中，每个单项工程对应的污染物指标值的计算方法如下：

水质浓度变化率k：

负荷通量变化量W：W＝C_t*Q_t-C₀*Q₀

达标率S：

基于水质的费效比R：

以COD作为评估指标，地表水IV类作为水质标准，按照污染物指标值的计算方法计算各项工程的各项污染物指标值，计算结果如表29所示：

工程名称

水质平均浓

水质浓度变化

污染负荷通量

达标率IV

投资

费效比

截污工程

C1

k1

W1

s1

M1

R1

湿地工程

C2

k2

W2

S2

M2

R2

补水工程

C3

k3

W3

S3

M3

R3

调蓄池工程

C4

k4

W4

S4

M4

R4

表29

具体的，案例区构建的模型中，单项工程环境效应评估污染物指标值计算结果如表30所示：

表30

如图38所示，为80％截污条件下考核断面COD浓度变化趋势图，如图39所示，为90％截污条件下考核断面COD浓度变化趋势图，如图40所示，为95％截污条件下考核断面COD浓度变化趋势图，如图41所示，为湿地处理条件下考核断面COD浓度变化趋势图，如图42所示，为补水条件下考核断面COD浓度变化趋势图，如图43所示，为调蓄工程后考核断面COD浓度变化趋势图。

步骤S14：基于每个单项工程的所有污染物指标值计算得到对应的单项工程的评分值。

本发明实施例中，基于每个单项工程的所有污染物指标值计算结果(水质浓度变化率、污染负荷通量变化量、达标率和基于水质变化的费效比)统计到表格中，将指标值进行归一化处理，将归一化后的各项污染物指标值乘以对应指标权重，然后加和即可得到单项工程的评分值。

在一实施例中，将各个单项工程概化到预设耦合模型中，如图44所示，包括如下步骤：

步骤S111：确定每个单项工程的概化参数。

本发明实施例中，截污工程在EFDC模块中加以概化，概化涉及到的主要参数包括排污口的位置、排污水量、排污浓度以及不同截污率。湿地工程在EFDC模块中加以概化，概化涉及到的主要参数包括湿地的数量、位置，处理水源、处理规模以及处理标准。补水工程在EFDC模块中加以概化，概化涉及的主要参数包括补水点数量、位置、补水水质和水量。调蓄工程在SWMM模块加以概化，概化涉及到的主要参数包括调蓄池的位置、调蓄池规模、调蓄池设计及调蓄池参数设置。

步骤S112：从概化参数中确定出单项工程的影响参数和边界条件。

本发明实施例中，截污工程中排污口的位置依据地理坐标确定，排污水量和排污水质是模型的边界条件，主要依据实测数据确定。为了评估不同工程阶段的改善效果，设计不同的截污率来确定模型的边界条件。根据各排污口的水质水量计算各排污口的排污量，将所有排污口的排污量进行排序，分别统计各排污口的负荷占比，然后以不同的截污率(80％、90％、95％)确定需要截污的排污口数量。湿地在EFDC模块中概化成一个点源。补水点在EFDC模型中概化成点源。调蓄工程中调蓄池的位置依据地理坐标确定，调蓄池的规模根据工程规划确定，一般指调蓄池容积，调蓄池的设计主要是形状的设计，可以是梯形，矩形等规则形状，也可以是多边形构造的复杂形状，调蓄池的参数设置包括调蓄池出水口高度、与调蓄池连接的管网口的高度等。

步骤S113：将影响参数和边界条件输入到预设耦合模型中。

本发明实施例中，截污工程将影响参数和边界条件以常量输入到模型当中。湿地工程依据地理位置输入至EFDC网格当中，在雨季用于处理降雨径流，非雨季根据需求就近处理河水排放，处理规模和处理标准作为边界条件输入至模型当中。补水工程依据地理位置输入至EFDC网格当中，补水水质水量作为边界条件输入至模型当中。调蓄工程中一个调蓄池对应一个出口边界，也就是EFDC中的入流边界，调蓄池的出口边界一般不固定，随着降雨而变化，不降雨的时候边界水量水质均为0，此处的水质指的是常见的污染物，如COD。

在一实施例中，污染物指标包括：水质浓度变化率、负荷通量变化量、达标率及基于水质变化的费效比，其中，

水质浓度变化率k：

负荷通量变化量W：W＝C_t*Q_t-C₀*Q₀

达标率S：

基于水质的费效比R：

在一实施例中，基于每个单项工程的所有污染物指标值计算得到对应的单项工程的评分值，如图45所示，包括如下步骤：

步骤S141：统计各个单项工程的污染物指标值，对不同指标的污染物指标值进行归一化处理。

本发明实施例中，统计各个单项工程的污染物指标值，明确每项指标的最大、最小值，归一化公式为：

步骤S142：获取每项污染物指标对应的指标权重。

本发明实施例中，每个指标的权重可以预设设置，根据指标的参考性，对四项指标进行权重分配，权重分配如表31所示：

指标	权重p
		水质浓度变化率k	0.4
污染负荷通量变化量W	0.1
		达标率s	0.3
基于水质变化的费效比R	0.2
		合计	1

表31

步骤S143：利用归一化后的各项污染物指标值以及对应的指标权重，加权求和得到单项工程的评分值。

本发明实施例中，将归一化后的各项污染物指标值乘以对应指标权重，然后加和即可得到单项工程的评分值。计算公式为：

F＝∑x_ip_i

其中F表示某一工程情景综合得分，x_i表示该工程中某一指标的值，p_i表示该指标权重。

基于不同工程的各项指标值，计算各单项工程的综合得分情况，依据得分情况对工程进行排序，根据表中的计算结果对单项工程按F大小对各项工程进行排序。单项工程的评分如表32所示：

表32

具体的，案例区构建的模型中，单项工程的评分如表33所示：

表33

根据表中的计算结果对单项工程按F大小对各项工程进行排序，可知在截污工程中，截污率达到90％效果最佳，其次是80％，最后是95％，不同的工程环境效应相比较，截污工程效果最佳，其他依次分别为湿地工程、补水工程和调蓄池工程，因此，在后期进行工程组合的时候，需优先考虑90％截污工程，再联合其他效果较好的工程开展组合评估。

本发明提供的一种水环境治理工程方案的确定方法，针对水环境治理工程环境效应评估，提出了以工程前后的水质变化率、污染负荷通量变化量、水质指标达标率和费效比为主要评估指标的工程效果评估方法，通过定量化评估工程效果直观反映工程的实施对水环境的改善效应，为工程方案优化提供科学参考。工程方案优化从环境效益和经济成本两个维度对治理工程方案进行系统优化，实现环境治理目标可达条件下环境经济效益最优。

第二方面，本发明实施例提供了一种水环境治理工程方案的确定装置，如图46所示，包括：评估模块1、目标模块2、组合模块3、计算模块4及选择模块5，其中，评估模块1，用于对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，评分值用于反应对应的单项工程对水环境的影响效应；目标模块2，用于确定水环境治理工程实施的预期水质治理目标；组合模块3，用于确定水环境治理工程对应的工程组合，其中，每个工程组合包含至少一个单项工程；计算模块4，用于基于每个单项工程的评分值计算每个工程组合的总评分值；选择模块5，用于依据总评分值和治理目标选择达到治理目标并且水治理效果最优的工程方案。

本发明提供的一种水环境治理工程方案的确定装置，基于SWMM和EFDC建立的水文-水动力-水质耦合模型，针对小流域内水环境治理工程效果评估需求，根据工程规划将不同类型的治理工程概化到模型中，采用水质浓度变化、污染负荷通量变化量、达标率和基于水质变化的费效比定量评估水环境治理工程的环境效应和实现工程方案的优化制。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，如图47所示，该设备终端可以包括处理器81和存储器82，其中处理器81和存储器82可以通过总线或者其他方式连接，图47中以通过总线连接为例。

处理器81可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器81还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器82作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/模块。处理器81通过运行存储在存储器82中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的水环境治理工程方案的确定方法。

存储器82可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器81所创建的数据等。此外，存储器82可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器82可选包括相对于处理器81远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器81。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、企业内网、移动通信网及其组合。

一个或者多个模块存储在存储器82中，当被处理器81执行时，执行如图1-45所示实施例中的水环境治理工程方案的确定方法。

上述计算机设备具体细节可以对应参阅图1-45所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种水环境治理工程方案的确定方法，其特征在于，包括：

对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，所述评分值用于反应对应的单项工程对水环境的影响效应；

确定水环境治理工程实施的预期水质治理目标；

确定所述水环境治理工程对应的工程组合，其中，每个工程组合包含至少一个所述单项工程；

基于每个所述单项工程的评分值计算每个工程组合的总评分值；

依据所述总评分值和所述治理目标选择达到所述治理目标并且水治理效果最优的工程方案；

所述对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，包括：

将各个单项工程概化到预设耦合模型中；

利用所述预设耦合模型模拟分析不同的水环境治理工程，确定水环境评估采用的污染物指标；

计算每个单项工程对应的污染物指标值；

基于每个单项工程的所有污染物指标值计算得到对应的单项工程的评分值；

所述污染物指标包括：水质浓度变化率、负荷通量变化量、达标率及基于水质变化的费效比，其中，

水质浓度变化率k：

负荷通量变化量W：W＝C_t*Q_t-C₀*Q₀

达标率S：

基于水质的费效比R：

2.根据权利要求1所述的水环境治理工程方案的确定方法，其特征在于，所述单项工程包括：截污工程、湿地工程、补水工程和调蓄工程。

3.根据权利要求1所述的水环境治理工程方案的确定方法，其特征在于，所述将各个单项工程概化到预设耦合模型中，包括：

确定每个单项工程的概化参数；

从所述概化参数中确定出所述单项工程的影响参数和边界条件；

将所述影响参数和所述边界条件输入到所述预设耦合模型中。

4.根据权利要求1所述的水环境治理工程方案的确定方法，其特征在于，所述基于每个单项工程的所有污染物指标值计算得到对应的单项工程的评分值，包括：

统计各个单项工程的污染物指标值，对不同指标的污染物指标值进行归一化处理；

获取每项污染物指标对应的指标权重；

利用归一化后的各项污染物指标值以及对应的指标权重，加权求和得到所述单项工程的评分值。

5.根据权利要求4所述的水环境治理工程方案的确定方法，其特征在于，所述归一化处理的计算公式为：

6.一种水环境治理工程方案的确定装置，其特征在于，包括：评估模块、目标模块、组合模块、计算模块及选择模块，其中，

评估模块，用于对水环境治理的多个单项工程进行环境效应评估，得到每个单项工程的评分值，所述评分值用于反应对应的单项工程对水环境的影响效应；

目标模块，用于确定水环境治理工程实施的预期水质治理目标；

组合模块，用于确定所述水环境治理工程对应的工程组合，其中，每个工程组合包含至少一个所述单项工程；

计算模块，用于基于每个所述单项工程的评分值计算每个工程组合的总评分值；

选择模块，用于依据所述总评分值和所述治理目标选择达到所述治理目标并且水治理效果最优的工程方案；

将各个单项工程概化到预设耦合模型中；

计算每个单项工程对应的污染物指标值；

水质浓度变化率k：

负荷通量变化量W：W＝C_t*Q_t-C₀*Q₀

达标率S：

基于水质的费效比R：

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-5任一项所述的水环境治理工程方案的确定方法。

8.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-5任一项所述的水环境治理工程方案的确定方法。