[发明专利]大规模平面网格条件下污染物总量控制方法

权利要求书

1.一种大规模平面网格条件下污染物总量控制方法，其特征在于，包括：

步骤1，确定污染物总量控制的水域范围和陆域范围，以及需要进行总量控制的污染物；

步骤2，对步骤1所确定的总量控制范围内的污染源进行概化，确定进行污染物总量分配的概化污染源以及各概化污染源的分配量的最小值和最大值；对总量控制范围内的水域进行网格划分，设置步骤1确定的总量控制污染物要满足的水域水质浓度目标值；

步骤3，在步骤1所确定的总量控制范围内，建立水质模型，进行水质模型参数识别和验证，并计算污染源对应污染物在总量控制范围内的水质响应场；

步骤4，采用污染源负荷分配量之和最大或公平性指数最大为目标，确定污染物总量分配的目标函数；根据步骤2所确定的各污染源分配量的最小值和最大值、水域水质浓度目标值以及步骤3所确定的水质响应场，建立污染物总量分配的约束条件；采用总量分配的目标函数和约束条件，构建污染物总量分配模型，进行污染物总量分配优化计算；

步骤5，根据污染物总量分配结果，以实际情况对污染物总量分配优化计算结果进行调整，确定污染物总量控制方案；

其中，于步骤4中，采用线性规划方法建立污染物总量分配模型，对该模型中冗余点的约束方程进行去除后，计算得到各个污染源分配负荷，并于步骤5中以该污染源分配负荷对污染源总量进行控制；所述对该模型中冗余点的约束方程进行去除的步骤包括：分析水域网格的特征，将其划分为结构性网格和非结构性网格，分别进行相邻网格点识别，查找疑似冗余点，当一网格结点的水质浓度目标值比所有其它相邻网格点水质都要宽松或者相等，则该网格点被认定为疑似冗余点，并将其对应的水质约束方程去除，得到瘦身后的污染物总量分配模型，求解瘦身后的污染物总量分配模型的线性规划方程组，获得最优解，检验最优解是否为水质约束方程组的可行解，将最优解代入水质约束方程组，不能满足约束条件的方程对应的点位为疑似冗余点中的非冗余点，将找回的非冗余点补回性规划方程组，直至瘦身线性规划方程组的最优解满足原规划方程组的所有约束条件。

2.根据权利要求1所述的大规模平面网格条件下污染物总量控制方法，其特征在于，于步骤1中，包括以下步骤：

步骤11，根据关注的水体或行政区边界确定污染物总量控制所涉及的范围，包括确定污染物总量控制所涉及的水域范围和陆域范围；

步骤12，调查污染物总量控制范围内各项污染物排放量和排放方式，确定水域范围内主要的污染物种类和污染源，进行污染负荷压力因子排序；

步骤13，定量分析水域范围内水质类别和水环境功能区达标情况，确定超标污染物种类和超标范围，进行水域水质超标因子排序；

步骤14，根据污染负荷压力因子排序、水域水质超标因子排序以及污染控制任务，确定需要进行总量控制的污染物。

3.根据权利要求1所述的大规模平面网格条件下污染物总量控制方法，其特征在于，于步骤2中，包括以下步骤：

步骤21，对污染物总量控制范围内污染源进行归并，将其简化为概化污染源，再根据污染源最大削减潜力，确定概化污染源的污染物分配量最大值和最小值；

步骤22，根据水质浓度在空间范围上的控制要求，对污染物总量控制范围内的水域进行网格划分；

步骤23，根据水域功能区划和污染源排放口附近允许超标混合区，确定步骤22中所有水域网格的水质浓度目标值。

4.根据权利要求1所述的大规模平面网格条件下污染物总量控制方法，其特征在于，于步骤3中，包括以下步骤：

步骤31，根据水域范围内污染物种类、水动力条件、污染源排放规律，选择水质模型，构建概化污染源污染物负荷排放量与水质浓度的响应关系；

步骤32，根据水质的模拟值和实际观测值的对比，确定水质模型参数的取值；

步骤33，采用独立的实测数据，对水质模型的预测结果进行验证；

步骤34，采用大气沉降负荷、水产养殖负荷确定污染物背景浓度场；

步骤35，采用水质模型，分别计算各概化污染源在单位污染物负荷条件下总量控制范围内的水质响应浓度，得到概化污染源对应污染物的水质响应场。