CN118095940A - 一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，涉及河道水质影响分析技术领域。该一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，获取泵站排放‑河道相关信息，包括泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息、目标地点水文信息；通过泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息获取泵站排河河道水质评估指数，评估泵站排放污染入河道后河道的水质情况；根据泵站排河河道水质评估指数对泵站排放污染入河道进行风险预测；结合目标地点水文信息及泵站排河河道水质评估指数获取未来河道水质变化预测指数，对未来目标年限内泵站排放污染入河道对河道水质的影响情况，最终自动化生成泵站排河污染对河道水质影响的分析报告。

Description

一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法

技术领域

本发明涉及河道水质影响分析技术领域，具体为一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法。

背景技术

随着城市化和工业化的发展，水体污染成为一个严重的环境问题，保护和恢复水环境质量，确保水资源的可持续利用，已经成为国际和国内环境保护的迫切需求。泵站是城市和工业用水系统中常见的设施，但其排放可能包含各种污染物，泵站排放的废水中可能含有工业废水、生活污水、农业污水等多种污染源，对河道水质产生潜在的影响。

河道水质的恶化会直接影响生态系统的健康，威胁到水中生物的生存状况，影响渔业资源，甚至危害人类的用水安全，因此，研究泵站排河污染对水质的影响是为了维护生态平衡和人类健康。

随着科技的进步，泵站排河污染的影响评估有了创新全面的可能，通过模型模拟及大数据分析有望实现对泵站排河污染对河道影响的分析,然而目前初期雨水治理工程尚处于起步建设阶段，泵站放江源头减量工作在短时间难以突破，利用河道上的泵闸进行科学调度可以在一定程度实现水岸联动、提质增效，但现阶段泵闸联动调度方案以经验为主，形成基于河道水量水质模型的优化调度方案设计思路要求广阔、方案计算量大。

因此，针对以上问题，亟待需要一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，解决了综合全面评估泵站排放污染入河后水质评估困难、风险检测不及时的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，包括以下步骤：获取泵站排放-河道相关信息，包括泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息、目标地点水文信息；通过泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息获取泵站排河河道水质评估指数，用于评估泵站排放污染入河道后河道的水质情况；根据泵站排河河道水质评估指数对泵站排放污染入河道进行风险预测；结合目标地点水文信息及泵站排河河道水质评估指数获取未来河道水质变化预测指数，用于对未来目标年限内泵站排放污染入河道对河道水质的影响情况进行预测。

进一步地，所述泵站排放污染信息，具体包括：泵站污染物排放量、泵站污染物排放频率、泵站排放水质污染物浓度；河道水质信息，具体包括：上游悬浮物含量、下游悬浮物含量、上游溶解氧-氮-磷含量、下游溶解氧-氮-磷含量；污水扩散相关信息，具体包括：河道水流速、水流扩散空间；目标地点水文信息，具体包括：初始河道水位、目标地点历年降雨量。

进一步地，所述获取泵站排河河道水质评估指数，具体包括：通过泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息分别获取泵站排放污染评估值、河道初始水质评估值、泵站排放扩散模拟系数，分别用于评估泵站排放的污染水质情况、河道初始水质情况、污染入河道后的扩散情况；结合泵站排放污染评估值、河道初始水质评估值、泵站排放扩散模拟系数分析，构建泵站排河河道水质评估模型，得到泵站排河河道水质评估指数。

进一步地，所述泵站排河河道水质评估指数，具体计算公式为：

式中ξ表示为泵站排河河道水质评估指数，i表示为泵站排河河道水质评估模型构建过程中多次模拟编号，i＝1,2,3,...,n，n表示为泵站排河河道水质评估模型构建过程中多次模拟次数，η_1i表示为第i次模拟的泵站排放污染评估值，η_2i表示为第i次模拟的河道初始水质评估值，ω_i表示为第i次模拟的泵站排放扩散模拟系数，a1表示为泵站排放污染评估值对应的权重因子，a2表示为河道初始水质评估值对应的权重因子，e表示为自然常数。

进一步地，所述泵站排放污染评估值，计算步骤为：结合泵站污染物排放量、泵站污染物排放频率、泵站排放水质污染物浓度分析，构建泵站排放污染评估模型，得到泵站排放污染评估值，所述泵站排放污染评估值，计算公式为：式中η_1i表示为第i次模拟的泵站排放污染评估值，g_1i表示为第i次模拟的泵站污染物排放量，g_2i表示为第i次模拟的泵站排放水质污染物浓度，Δg₁′表示为预设的泵站污染物排放量，Δg₂′表示为预设的泵站排放水质污染物浓度，r1、r2分别表示为泵站污染物排放量、泵站排放水质污染物浓度对应的权重因子，q_i表示为第i次模拟的泵站污染物排放频率。

进一步地，所述河道初始水质评估值，计算步骤为：结合上游悬浮物含量、下游悬浮物含量、上游溶解氧-氮-磷含量、下游溶解氧-氮-磷含量分析，构建河道初始水质评估模型，得到河道初始水质评估值，所述河道初始水质评估值，计算公式为：式中η_2i表示为第i次模拟的河道初始水质评估值，σ_1i表示为第i次模拟的下游悬浮物含量，σ_2i表示为第i次模拟的上游悬浮物含量，δ_1i表示为第i次模拟的下游溶解氧-氮-磷含量，δ_2i表示为第i次模拟的上游溶解氧-氮-磷含量，Δσ'、Δδ'分别表示为上下游悬浮物含量差值预设值，上下游溶解氧-氮-磷含量差值预设值，s1、s2分别表示为悬浮物含量、溶解氧-氮-磷含量对应的权重因子。

进一步地，所述泵站排放扩散模拟系数，计算步骤为：结合河道水流速、水流扩散空间分析，构建泵站排放扩散模拟模型，得到泵站排放扩散模拟系数，所述泵站排放扩散模拟系数，计算公式为：式中ω_i表示为第i次模拟的泵站排放扩散模拟系数，τ_1i表示为第i次模拟的河道水流速，τ_2i表示为第i次模拟的水流扩散空间，Δτ₁′表示为预设的河道水流速，Δτ₂′表示为预设的水流扩散空间，d1、d2分别表示为河道水流速、水流扩散空间的权重因子，e表示为自然常数。

进一步地，所述对泵站排放污染入河道进行风险预测，具体包括：结合泵站排河河道水质评估指数与泵站排河河道水质评估阈值进行对比分析，当泵站排河河道水质评估指数超过泵站排河河道水质评估阈值时，判断泵站排放污染入河具有风险，利用警报机制发送警示信息提示泵站排放管理人员停止排放，进行排污优化，所述排污优化包括：净化泵站排河污染水质、更新改进泵站福晋污水处理设施、建立实时监测系统进行实时预警。

进一步地，所述获取未来河道水质变化预测指数，具体包括：获取河道水位预测增长幅度及降雨量预测增长幅度；通过河道水位预测增长幅度、降雨量预测增长幅度、初始河道水位、目标地点历年降雨量与泵站排河河道水质评估指数分析，构建未来河道水质变化预测模型，得到未来河道水质变化预测指数，所述未来河道水质变化预测指数，计算公式为：式中ε表示为未来河道水质变化预测指数，j表示为获取的降雨量历年编号，j＝1,2,3,...,m，m表示为获取的降雨量历年总年限，ι_1j表示为第j年降雨量，ι₂表示为初始河道水位，α₁表示为降雨量预测增长幅度，α₂表示为河道水位预测增长幅度，f1、f2分别表示为河道水位、降雨量对应的权重因子，ξ表示为泵站排河河道水质评估指数，u表示为未来目标年限。

进一步地，还包括：提供用户友好界面，通过用户友好界面将未来河道水质变化预测指数可视化展示，生成变化趋势图；自动化生成泵站排河污染对河道水质影响的分析报告，包括泵站排放的污染水质情况、河道初始水质情况、污染入河道后的扩散情况及泵站排放污染入河道后河道的水质情况。

本发明具有以下有益效果：

(1)、该一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，通过获取泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息、目标地点水文信息，能够进行全面综合可靠的评估，进而深入了解泵站排放对河道水质的潜在影响；通过实时监测泵站排放污染信息、河道水质信息和污水扩散相关信息，可以及时发现污染超标问题并进行风险评估，减轻潜在的水质污染风险；结合目标地点水文信息和水质评估指数，进行未来河道水质变化的预测，有助于规划长期环境保护策略，进而保护河道水质、预防水质污染；最终通过自动化生成的分析报告，为决策者提供清晰、详细的信息，帮助理解泵站排河对河道水质的影响，并采取相应的措施，有助于提高决策效率，使决策更具科学性和针对性。

(2)、该一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，采取数据处理技术手段，通过对于泵站排放污染入河道后河道的水质情况的评估不止考虑到了泵站排放污染信息、河道水质信息，还结合了污水扩散相关信息，全面考虑到了污水在河道中的扩散情况；对于河道未来水质的预测结合了未来降雨对于河道水质的影响，避免了单一预测的局限性，提高了预测精准性、可靠性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法流程图。

具体实施方式

本申请实施例通过一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，实现了对水质全面的评估及泵站排河污染对河道水质的风险评估，以及预测未来河道水质的变化趋势。

本申请实施例中的问题，总体思路如下：获取泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息、目标地点水文信息，通过泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息分别构建泵站排放污染评估模型、河道初始水质评估模型、泵站排放扩散模拟模型，进而构建泵站排河河道水质评估模型；通过目标地点水文信息及泵站排河河道水质评估模型构建未来河道水质变化预测模型，对未来目标年限内泵站排放污染入河道对河道水质的影响情况进行预测，最终通过用户友好界面自动化生成泵站排河污染对河道水质影响的分析报告。

请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，包括以下步骤：获取泵站排放-河道相关信息，包括泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息、目标地点水文信息；通过泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息获取泵站排河河道水质评估指数，用于评估泵站排放污染入河道后河道的水质情况；根据泵站排河河道水质评估指数对泵站排放污染入河道进行风险预测；结合目标地点水文信息及泵站排河河道水质评估指数获取未来河道水质变化预测指数，用于对未来目标年限内泵站排放污染入河道对河道水质的影响情况进行预测。

具体地，泵站排放污染信息，具体包括：泵站污染物排放量、泵站污染物排放频率、泵站排放水质污染物浓度；河道水质信息，具体包括：上游悬浮物含量、下游悬浮物含量、上游溶解氧-氮-磷含量、下游溶解氧-氮-磷含量；污水扩散相关信息，具体包括：河道水流速、水流扩散空间；目标地点水文信息，具体包括：初始河道水位、目标地点历年降雨量。

本实施方案中，获取以上信息有助于监测和评估泵站排放对河道水质的影响：了解泵站污染物排放量、频率以及水质污染物浓度，以及河道水质的变化情况，能够量化污染程度和变化趋势，为环境状况的监测和评估提供数据支持；通过泵站排放的污染物信息，可以识别出主要的污染源和主要排放物质，有助于制定有针对性的污染治理措施，包括优化泵站处理工艺、控制排放量、降低污染物浓度等，以改善河道水质；上下游的悬浮物含量、溶解氧、氮、磷等水质信息可以提供河道生态系统健康状况的线索，用于评估水体富营养化、生态系统变化、生物多样性等方面的情况，为保护水体生态提供依据；河道水流速、水流扩散空间等信息有助于进行污水扩散模拟和预测，帮助了解排污后污水在河道中的传播范围和路径，有助于预测污染物的扩散速度和范围，为应对和应急处置提供依据；目标地点水文信息帮助识别不同时段水文气象条件对于污染物传输和水质变化的影响，有助于制定相应的预防和应对措施，提高对水体污染问题的理解，从而更有效地保护和维护生态环境及人类健康。

具体地，获取泵站排河河道水质评估指数，具体包括：通过泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息分别获取泵站排放污染评估值、河道初始水质评估值、泵站排放扩散模拟系数，分别用于评估泵站排放的污染水质情况、河道初始水质情况、污染入河道后的扩散情况；结合泵站排放污染评估值、河道初始水质评估值、泵站排放扩散模拟系数分析，构建泵站排河河道水质评估模型，得到泵站排河河道水质评估指数。

本实施方案中，通过获取泵站排放污染信息，建立泵站排放污染评估值，有助于对泵站排放对水体的具体影响有一个准确的评估，从而能够采取相应的治理措施；通过获取河道水质信息，包括上下游悬浮物含量、溶解氧-氮-磷含量，建立河道初始水质评估值，有助于了解河道的自然水质状况，为后续对比分析提供基准数据；利用污水扩散相关信息建立泵站排放扩散模拟系数，有助于预测污水在河道中的传播范围，提前识别可能受到污染影响的区域；将泵站排放污染评估值、河道初始水质评估值、泵站排放扩散模拟系数结合起来，建立泵站排河河道水质评估模型，能够全面考虑多个因素对水质的影响，提高评估的准确性和可信度，有助于制定针对性的水质管理策略，包括加强对污染源的治理、调整泵站的运行模式以降低污染风险，提高对水体环境的监测、评估和管理的科学性，使决策者能够更准确地了解污染源的影响，从而更有效地制定环境保护政策和实施措施。

具体地，泵站排河河道水质评估指数，具体计算公式为：式中ξ表示为泵站排河河道水质评估指数，用于评估泵站排放污染入河道后河道的水质情况，i表示为泵站排河河道水质评估模型构建过程中多次模拟编号，i＝1,2,3,...,n，n表示为泵站排河河道水质评估模型构建过程中多次模拟次数，η_1i表示为第i次模拟的泵站排放污染评估值，η_2i表示为第i次模拟的河道初始水质评估值，ω_i表示为第i次模拟的泵站排放扩散模拟系数，a1表示为泵站排放污染评估值对应的权重因子，a2表示为河道初始水质评估值对应的权重因子，e表示为自然常数。

本实施方案中，泵站排放污染评估值及河道初始水质评估值对应的权重因子的设置通过专家判断、数据分析进行确定，在建立泵站排河河道水质评估模型时，请相关领域的专家对不同因素的重要性进行评估，为泵站排放污染评估值和河道初始水质评估值分配权重，也可基于历史数据或实验数据的统计分析，利用相关性分析、回归分析等方法来确定不同因素对水质的影响程度，较高权重可分配给对水质影响较大的因素，可以根据具体情况进行调整。

具体地，泵站排放污染评估值，计算步骤为：结合泵站污染物排放量、泵站污染物排放频率、泵站排放水质污染物浓度分析，构建泵站排放污染评估模型，得到泵站排放污染评估值，所述泵站排放污染评估值，计算公式为：式中η_1i表示为第i次模拟的泵站排放污染评估值，用于评估泵站排放的污染水质情况，g_1i表示为第i次模拟的泵站污染物排放量，g_2i表示为第i次模拟的泵站排放水质污染物浓度，Δg₁′表示为预设的泵站污染物排放量，Δg₂′表示为预设的泵站排放水质污染物浓度，泵站排放水质污染物包括油污、重金属、悬浮物、污泥、化学需氧量，r1、r2分别表示为泵站污染物排放量、泵站排放水质污染物浓度对应的权重因子，q_i表示为第i次模拟的泵站污染物排放频率。

本实施方案中，预设的泵站污染物排放量与预设的泵站排放水质污染物浓度通过参考相关的法规文件，了解不同污染物排放量与浓度的符合标准，依照符合标准进行设置，用于为泵站排放污染的评估提供参照对比；泵站污染物排放量、排放频率以及排放水质污染物浓度的获取通过环保部门安装的监测设备，定期记录泵站的污染物排放量、频率和水质污染物浓度获取，通过监测站点或远程传感器实时获取，或者定期进行现场采样和分析；泵站污染物排放量、泵站排放水质污染物浓度对应的权重因子的设置取决于具体的环境评估、管理或决策的目标，由专业人员和决策者之间进行讨论和协商确定；构建泵站排放污染评估模型能够对泵站排放污染进行全面的评估，而不仅仅是关注排放量或水质浓度，排放频率考虑在内有助于更好地理解系统的风险，即使排放量相对较小，但如果频率很高，仍可能对环境造成重要影响，通过综合考虑排放量、频率和水质浓度，可以优化资源分配，有助于维护环境质量和可持续发展。

具体地，河道初始水质评估值，计算步骤为：结合上游悬浮物含量、下游悬浮物含量、上游溶解氧-氮-磷含量、下游溶解氧-氮-磷含量分析，构建河道初始水质评估模型，得到河道初始水质评估值，所述河道初始水质评估值，计算公式为：式中η_2i表示为第i次模拟的河道初始水质评估值，用于评估河道初始水质情况，σ_1i表示为第i次模拟的下游悬浮物含量，σ_2i表示为第i次模拟的上游悬浮物含量，δ_1i表示为第i次模拟的下游溶解氧-氮-磷含量，δ_2i表示为第i次模拟的上游溶解氧-氮-磷含量，Δσ'、Δδ'分别表示为上下游悬浮物含量差值预设值，上下游溶解氧-氮-磷含量差值预设值，s1、s2分别表示为悬浮物含量、溶解氧-氮-磷含量对应的权重因子。

本实施方案中，上下游悬浮物含量差值预设值与上下游溶解氧-氮-磷含量差值预设值的设置参照目标地点水质标准对悬浮物含量及溶解氧-氮-磷含量的要求设置，用于为河道初始水质评估进行参考对比；悬浮物含量通过使用悬浮物测量仪器：悬浮物计，直接在水体中进行测量，或使用水样采集器：浮游悬浮物收集器，从水中采集样品后，通过实验室分析测定获取；溶解氧、氮、磷含量通过上游和下游的水质监测站，定期采集水样进行实验室分析，获取溶解氧、氮、磷的详细数据，进而综合确定，或使用能够同时测量多个水质参数的仪器：多参数水质仪器，在实时或定期监测中获取；悬浮物含量、溶解氧-氮-磷含量对应的权重因子的设置通过水质专家或环境科学家参与决策，通过获取水质专家或环境科学家提供的有关不同水质参数对水体健康的重要性的专业意见，结合建立层次结构，对不同水质参数进行两两比较，最终得到权重因子；构建河道初始水质评估模型能够帮助揭示河道水质的变化趋势，识别水质变化的模式和趋势，使用模型进行分析，能够实现对河道水质的实时监测和预警，一旦检测到异常情况，可以及时采取措施减少潜在的环境风险。

具体地，泵站排放扩散模拟系数，计算步骤为：结合河道水流速、水流扩散空间分析，构建泵站排放扩散模拟模型，得到泵站排放扩散模拟系数，所述泵站排放扩散模拟系数，计算公式为：式中ω_i表示为第i次模拟的泵站排放扩散模拟系数，用于评估污染入河道后的扩散能力，τ1i表示为第i次模拟的河道水流速，τ_2i表示为第i次模拟的水流扩散空间，Δτ₁′表示为预设的河道水流速，Δτ₂′表示为预设的水流扩散空间，d1、d2分别表示为河道水流速、水流扩散空间的权重因子，e表示为自然常数。

本实施方案中，河道水流速提供使用流速计在河道中测量获取，或使用水位计在不同位置的水文测站监测水位的变化，进而计算出水流速；水流扩散空间利用卫星遥感数据来获取水体表面的运动信息，对水体表面的反射或散射光进行监测，进而估算获取或使用激光雷达技术获取水体表面的高程数据，推断水流扩散的空间信息；河道水流速、水流扩散空间的权重因子的设置取决于研究的具体目的、河道的特性以及模型的要求，结合专家意见进行合理分配，可以采用试错法和不断优化的方法来调整权重因子；构建泵站排放扩散模拟模型可以更准确地预测排放物质在水体中的传输路径和浓度分布，从而帮助评估对水质和生态系统的潜在影响。

具体地，对泵站排放污染入河道进行风险预测，具体包括：结合泵站排河河道水质评估指数与泵站排河河道水质评估阈值进行对比分析，当泵站排河河道水质评估指数超过泵站排河河道水质评估阈值时，判断泵站排放污染入河具有风险，利用警报机制发送警示信息提示泵站排放管理人员停止排放，进行排污优化，所述排污优化包括：净化泵站排河污染水质、更新改进泵站福晋污水处理设施、建立实时监测系统进行实时预警。

本实施方案中，警报机制能够实时监测泵站排河河道水质评估指数，提供了对潜在污染事件的快速响应能力，有助于防止或减轻污染对水体的影响；排污优化措施有助于改善排放的水质，减少对河流的污染，并提高水体的自净能力，更新和改进泵站附近的污水处理设施可以提高水质处理的效率和质量，有助于减少排放物质的含量，从而降低对河流水质的负面影响，建立实时监测系统可以提供更加灵敏和及时的监测信息，使管理人员能够更好地了解水体状况并采取相应的措施，有助于防范潜在的环境问题，提高管理的精准性。

具体地，获取未来河道水质变化预测指数，具体包括：获取河道水位预测增长幅度及降雨量预测增长幅度；通过河道水位预测增长幅度、降雨量预测增长幅度、初始河道水位、目标地点历年降雨量与泵站排河河道水质评估指数分析，构建未来河道水质变化预测模型，得到未来河道水质变化预测指数，所述未来河道水质变化预测指数，计算公式为：式中ε表示为未来河道水质变化预测指数，j表示为获取的降雨量历年编号，j＝1,2,3,...,m，m表示为获取的降雨量历年总年限，ι_1j表示为第j年降雨量，ι₂表示为初始河道水位，α₁表示为降雨量预测增长幅度，α₂表示为河道水位预测增长幅度，f1、f2分别表示为河道水位、降雨量对应的权重因子，ξ表示为泵站排河河道水质评估指数，u表示为未来目标年限。

本实施方案中，泵站排河河道水质评估指数表示了泵站排放污染入河道后河道的水质情况，泵站排河河道水质评估指数越高，水质变化情况越差；降雨增多，水体中悬浮物、泥沙、营养物质和有机物的含量增多，水质下降；水位预测增长幅度通过利用实时水位监测站点的数据，结合时序分析方法，推断水位的变化趋势获得或通过相关专业人员进行评判打分；降雨量预测增长幅度通过使用气象局提供的实时和预报数据或相关人员打分获取；河道水位通过水文测站记录的水位获取；历年降雨量通过气象站记录的历年降雨量获取；河道水位、降雨量对应的权重因子的设置通过使用历史数据对模型进行校准，利用优化算法或试错法来确定；构建未来河道水质变化预测模型可以提供更准确的未来水质变化预测，有助于提前发现可能出现的水质问题，使相关部门能够采取预防性措施，降低潜在的环境风险；通过对降雨和水位等因素的综合预测，可以更好地准备和应对可能导致洪水和水污染的极端天气事件，及时采取措施可以降低洪水和水质问题对生态环境和社会的潜在影响。

具体地，还包括：提供用户友好界面，通过用户友好界面将未来河道水质变化预测指数可视化展示，生成变化趋势图；自动化生成泵站排河污染对河道水质影响的分析报告，包括泵站排放的污染水质情况、河道初始水质情况、污染入河道后的扩散情况及泵站排放污染入河道后河道的水质情况。

本实施方案中，用户可以通过可视化图表和报告了解河道水质的预测趋势和泵站排放对水质的影响，从而更加明智地做出相关决策；可视化的展示方式使得复杂的数据和模型输出更容易被理解和解释，无需专业知识的用户也能够快速把握关键信息，节省大量时间和人力资源，使得相关工作更加高效。

综上，本申请至少具有以下效果：通过获取泵站排放、河道水质、污水扩散以及目标地点水文信息，能够进行全面综合性的评估，有助于深入了解泵站排放对河道水质的潜在影响，涉及到多个关键因素，使评估更加全面和可靠；实时监测泵站排放污染信息、河道水质信息和污水扩散相关信息，可以及时发现问题并进行风险评估，有助于及早采取措施来减轻潜在的水质污染风险；利用泵站排河河道水质评估指数对污染情况进行评估，有助于量化水质状况，提供一个直观、可比较的指标；结合目标地点水文信息和水质评估指数，进行未来河道水质变化的预测，预测在未来目标年限内泵站排放对河道水质的潜在影响，有助于规划长期环境保护策略，促进可持续的水资源管理。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法的流程图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图中的每一流程的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取泵站排放-河道相关信息，包括泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息、目标地点水文信息；

通过泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息获取泵站排河河道水质评估指数，用于评估泵站排放污染入河道后河道的水质情况；

根据泵站排河河道水质评估指数对泵站排放污染入河道进行风险预测；

结合目标地点水文信息及泵站排河河道水质评估指数获取未来河道水质变化预测指数，用于对未来目标年限内泵站排放污染入河道对河道水质的影响情况进行预测。

2.根据权利要求1所述的一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于,所述泵站排放污染信息，具体包括：泵站污染物排放量、泵站污染物排放频率、泵站排放水质污染物浓度；

所述河道水质信息，具体包括：上游悬浮物含量、下游悬浮物含量、上游溶解氧-氮-磷含量、下游溶解氧-氮-磷含量；

所述污水扩散相关信息，具体包括：河道水流速、水流扩散空间；

所述目标地点水文信息，具体包括：初始河道水位、目标地点历年降雨量。

3.根据权利要求2所述的一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于,所述获取泵站排河河道水质评估指数，具体包括：

通过泵站排放污染信息、河道水质信息、污水扩散相关信息分别获取泵站排放污染评估值、河道初始水质评估值、泵站排放扩散模拟系数，分别用于评估泵站排放的污染水质情况、河道初始水质情况、污染入河道后的扩散情况；

结合泵站排放污染评估值、河道初始水质评估值、泵站排放扩散模拟系数分析，构建泵站排河河道水质评估模型，得到泵站排河河道水质评估指数。

4.根据权利要求3所述的一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于,所述泵站排河河道水质评估指数，具体计算公式为：

式中ξ表示为泵站排河河道水质评估指数，i表示为泵站排河河道水质评估模型构建过程中多次模拟编号，i＝1,2,3,...,n，n表示为泵站排河河道水质评估模型构建过程中多次模拟次数，η_1i表示为第i次模拟的泵站排放污染评估值，η_2i表示为第i次模拟的河道初始水质评估值，ω_i表示为第i次模拟的泵站排放扩散模拟系数，a1表示为泵站排放污染评估值对应的权重因子，a2表示为河道初始水质评估值对应的权重因子，e表示为自然常数。

5.根据权利要求4所述的一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于,所述泵站排放污染评估值，计算步骤为：

结合泵站污染物排放量、泵站污染物排放频率、泵站排放水质污染物浓度分析，构建泵站排放污染评估模型，得到泵站排放污染评估值，所述泵站排放污染评估值，计算公式为：

式中η_1i表示为第i次模拟的泵站排放污染评估值，g_1i表示为第i次模拟的泵站污染物排放量，g_2i表示为第i次模拟的泵站排放水质污染物浓度，Δg₁表示为预设的泵站污染物排放量，Δg₂表示为预设的泵站排放水质污染物浓度，r1、r2分别表示为泵站污染物排放量、泵站排放水质污染物浓度对应的权重因子，q_i表示为第i次模拟的泵站污染物排放频率。

6.根据权利要求4所述的一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于,所述河道初始水质评估值，计算步骤为：

结合上游悬浮物含量、下游悬浮物含量、上游溶解氧-氮-磷含量、下游溶解氧-氮-磷含量分析，构建河道初始水质评估模型，得到河道初始水质评估值，所述河道初始水质评估值，计算公式为：

式中η_2i表示为第i次模拟的河道初始水质评估值，σ_1i表示为第i次模拟的下游悬浮物含量，σ_2i表示为第i次模拟的上游悬浮物含量，δ_1i表示为第i次模拟的下游溶解氧-氮-磷含量，δ_2i表示为第i次模拟的上游溶解氧-氮-磷含量，Δσ'、Δδ'分别表示为上下游悬浮物含量差值预设值，上下游溶解氧-氮-磷含量差值预设值，s1、s2分别表示为悬浮物含量、溶解氧-氮-磷含量对应的权重因子。

7.根据权利要求4所述的一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于,所述泵站排放扩散模拟系数，计算步骤为：

结合河道水流速、水流扩散空间分析，构建泵站排放扩散模拟模型，得到泵站排放扩散模拟系数，所述泵站排放扩散模拟系数，计算公式为：

式中ω_i表示为第i次模拟的泵站排放扩散模拟系数，τ_1i表示为第i次模拟的河道水流速，τ_2i表示为第i次模拟的水流扩散空间，Δτ₁'表示为预设的河道水流速，Δτ₂′表示为预设的水流扩散空间，d1、d2分别表示为河道水流速、水流扩散空间的权重因子，e表示为自然常数。

8.根据权利要求4所述的一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于,所述对泵站排放污染入河道进行风险预测，具体包括：结合泵站排河河道水质评估指数与泵站排河河道水质评估阈值进行对比分析，当泵站排河河道水质评估指数超过泵站排河河道水质评估阈值时，判断泵站排放污染入河具有风险，利用警报机制发送警示信息提示泵站排放管理人员停止排放，进行排污优化，所述排污优化包括：净化泵站排河污染水质、更新改进泵站福晋污水处理设施、建立实时监测系统进行实时预警。

9.根据权利要求8所述的一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于,所述获取未来河道水质变化预测指数，具体包括：

获取河道水位预测增长幅度及降雨量预测增长幅度；

通过河道水位预测增长幅度、降雨量预测增长幅度、初始河道水位、目标地点历年降雨量与泵站排河河道水质评估指数分析，构建未来河道水质变化预测模型，得到未来河道水质变化预测指数，所述未来河道水质变化预测指数，计算公式为：

式中ε表示为未来河道水质变化预测指数，j表示为获取的降雨量历年编号，j＝1,2,3,...,m，m表示为获取的降雨量历年总年限，ι_1j表示为第j年降雨量，ι₂表示为初始河道水位，α₁表示为降雨量预测增长幅度，α₂表示为河道水位预测增长幅度，f1、f2分别表示为河道水位、降雨量对应的权重因子，ξ表示为泵站排河河道水质评估指数，u表示为未来目标年限。

10.根据权利要求9所述的一种泵站排河污染对河道水质影响的分析方法，其特征在于,还包括：提供用户友好界面，通过用户友好界面将未来河道水质变化预测指数可视化展示，生成变化趋势图；

自动化生成泵站排河污染对河道水质影响的分析报告，包括泵站排放的污染水质情况、河道初始水质情况、污染入河道后的扩散情况及泵站排放污染入河道后河道的水质情况。