[发明专利]污染源顶点概化下小型河道纳污能力不确定性风险估计方法

说明书

本发明涉及一种污染源顶点概化下小型河道纳污能力不确定性风险估计方法，包括以下步骤：(1)确定纳污河段污染源分布是否适合污染源顶点概化计算其纳污能力；(2)确定纳污河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'、起始断面污染物浓度C₀，测量河段平均流速u、河道流量Q；(3)根据测量结果确定纳污河段污染物降解系数k及其不确定度α；(4)确定达标控制断面的污染物达标浓度C_s，结合污染源顶点概化特性、污染物降解系数k及其不确定性α、河段平均流速u、河道流量Q，计算该河段纳污能力的方差D(W)，将其作为该纳污河段纳污能力不确定性的风险。通过本发明，该方法能有效估计小型河道纳污能力不确定性带来的风险，易于在各种小型河道纳水质管理中推广。

技术领域

本发明涉及一种污染源顶点概化下小型河道纳污能力不确定性风险估计方法，属于河道水质管理领域。

背景技术

河道纳污能力的确定是河道水质管理的重要手段，河道纳污能力计算结果是否精确决定了河道水质管理水平的高低以及河道水体保护是否成功。在河道纳污能力计算过程中，污染源经常被概化为处于纳污河道上游顶点断面；这种污染源概化方式即被称为污染源的顶点概化。以往的顶点概化方式下河道纳污能力的计算虽然较为成熟，但是完全未考虑纳污能力不确定性带来的风险，这给河道水质保护和管理工作带来了十分不利的影响。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，为了克服现有技术中存在的不足，提供了一种污染源顶点概化下小型河道纳污能力不确定性风险估计方法，该方法能有效估计小型河道纳污能力不确定性带来的风险，易于在各种小型河道纳水质管理中推广。

本发明的目的是这样实现的，一种污染源顶点概化下小型河道纳污能力不确定性风险估计方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)确定纳污河段污染源分布是否适合污染源顶点概化计算其纳污能力；

(2)确定纳污河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'，测量起始断面污染物浓度C₀、河段平均流速u、河道流量Q；

(3)根据测量结果确定纳污河段污染物降解系数k及其不确定度α；具体包括以下步骤：

a.反复测量达标控制断面污染物浓度多次，计算达标控制断面污染物浓度的平均值，并作为达标控制断面污染物浓度的数学期望E(C)；计算达标控制断面污染物浓度的方差D(C)；

b.结合计算得到的达标控制断面污染物浓度的数学期望E(C)以及起始断面位置x、达标控制断面位置x'、起始断面污染物浓度C₀、测量河段平均流速u，用下式计算污染物降解系数k：

c.结合计算得到污染物降解系数k、达标控制断面污染物浓度的方差D(C)以及起始断面位置x、达标控制断面位置x'、起始断面污染物浓度C₀、测量河段平均流速u，用下式计算污染物降解系数的不确定度α：

(4)确定达标控制断面的污染物达标浓度C_s，结合污染源顶点概化特性、污染物降解系数k及其不确定性α、河段平均流速u、河道流量Q，计算该河段纳污能力的方差D(W)，将其作为该纳污河段纳污能力不确定性的风险；具体包括以下步骤：

a.根据达标控制断面下游用水的水质标准，确定达标控制断面污染物达标浓度C_s；

b.结合污染源顶点概化特性、污染物降解系数k及其不确定性α、河段平均流速u、河道流量Q、起始断面位置x、达标控制断面位置x'、起始断面污染物浓度C₀，用下式计算河段纳污能力的方差D(W)，将其作为纳污河段纳污能力不确定性的风险：

所述步骤(1)，具体包括以下步骤：