[发明专利]一种确定SWMM软件中地表径流污染物参数W的方法

说明书

一种确定SWMM软件中地表径流污染物参数W的方法，该方法有两部分组成，一部分是在实验室条件下用纯净水模拟人工降雨对地表沉积物进行冲刷形成地表径流污染物浓度W₀，另一部分是考虑受大气污染影响下天然降雨水质浓度W₁，通过将两部分进行结合，实现天然降雨条件下，地表径流污染物参数W的确定方法。该方法通过实际地表径流水质监测数据解决SWMM软件中水质参数的确定问题，将大气污染物和地表沉积污染物合并为城市地表径流的污染源，建立新的水质冲刷模型公式，通过此方法可以在不同区域建立新的SWMM水质模型参数，为防止因地域问题给模型带来的误差。

技术领域

本发明涉及一种确定SWMM软件中地表径流污染物参数W的方法，属于市政工程、环境工程、海绵城市建设和计算机模型软件参数确定的交叉领域。

背景技术

SWMM(Storm Water Management Model)又称暴雨洪水管理模型是美国环境保护署开发的一款动态的降水-径流模拟模型，除了用于模拟城市某一单一降水事件或长期的水量也可以用于水质模拟。其径流模块部分综合处理各子流域所发生的降水，径流和污染负荷。其汇流模块部分则通过管网、渠道、蓄水和处理设施、水泵、调节闸等进行水量传输。该模型可以跟踪模拟不同时间步长任意时刻每个子流域所产生径流的水质和水量，以及每个管道和河道中水的流量、水深及水质等情况。

SWMM模型可以动态的模拟降雨径流，但在模拟水流水质的单一或者连续方面较为常用，即城市面源污染的研究方面，该模型是模拟评估使得面源污染负荷有效降低的最佳管理措施(BMPs)。在美国、加拿大和欧洲等国家，该模型都被用来解决当地的排水的水量和水质问题，在分析有关防止雨污合流制管道的溢流情况、城市大降水管理规划以及降低污染负荷方面时，该模型都能得到较好的模拟效果。在我国随着海绵城市建设的推广，城市生态系统的规划，借助计算机模型可以反映城市地表径流水质的运移情况，在添加LID措施的作用下通过对SWMM模型水质参数的设定预测海绵城市建设后的水质情况，从而反映LID措施在海绵城市规划建设中的效果。

SWMM模型参数是美国环保署根据美国的土地利用类型、地表污染状况以及环境质量等因素确定的，其使用上具有局限性。由地形和城市生活环境的差异性，其参数所具有的局限性导致无法直接在我国城市地表径流水质中进行模拟和使用。目前在国内SWMM水质模型的使用上，多数照搬国外SWMM模型手册上的参数，没有适合我国国情的一套参数，同时也没有一套关于SWMM水质参数的率定方法。本专利旨在提供一套根据我国国情确定SWMM水质冲刷模型参数W为污染物浓度(mg/L)；B为单位面积污染物沉积量(kg/10⁴m²)；参数S₁为冲刷系数、S₂为冲刷指数；参数q为单位面积径流量(mm/h)；累积模型中C₁为最大增长可能和C₂为增长速率常数等参数的方法。在原有的SWMM水质模型的基础上对其进行继承和改进，并提出一套完整的测定方法，分别为：《一种直接获得SWMM水质模型中参数W的方法》、《一种确定SWMM软件中地表径流污染物参数W的方法》、《一种确定SWMM中含不同下垫面地表径流污染物参数W的方法》、《一种受大气污染影响自然降雨水质参数W₁的确定方法》、《一种无大气影响下SWMM中地表径流水质参数W₀的确定方法》、《一种直接获得SWMM水质模型参数B的方法》、《一种确定SWMM软件中累积参数确定的方法》、《一种确定SWMM水质冲刷模型参数的方法》，共计八个测定方法。