[发明专利]一种区域空气质量管控措施效果评估方法

权利要求书

1.一种区域空气质量管控措施效果评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，确定大气污染控制效果评估的时空范围；其中，所述时空范围包括评估地理区域以及评估时间范围[t₁,t₂]；其中，t₁为评估时间范围的起始时间；t₂为评估时间范围的终止时间；

配置模式参数；将模式参数输入并运行中尺度气象模式，所述中尺度气象模式对评估地理区域在评估时间范围[t₁,t₂]内的气象数据进行模拟，输出评估地理区域中每个格网点在评估时间范围[t₁,t₂]内的逐时气象模拟数据；

步骤2，读取预存储的不同地区和行业的主要污染物的污染物排放源清单；其中，所述污染物排放源清单包括若干条污染物排放源数据，每条污染物排放源数据表示为E_a,d,k，其中，k代表第k种污染物W_k；a代表污染物排放源地理位置；a∈A，A代表模式模拟时划分的所有地理位置标记的集合；d代表污染物排放源所对应的行业类别；d∈D，D代表污染物排放源清单中所有的行业类别；

E_a,d,k含义为：在a地理位置，属于d行业类别的污染物排放源，排放第k种污染物W_k的年总排放量；

步骤3，对所述污染物排放源清单的污染物排放源数据进行时空分配，得到评估地理区域中每个格网点在评估时间范围[t₁,t₂]内的逐时污染物排放数据Q_k,d(i,j)；

Q_k,d(i,j)具体含义为：第d种行业的第k种污染物W_k在第(i,j)个格网点的逐时污染物排放量；

将所述评估地理区域中每个格网点在评估时间范围[t₁,t₂]内的逐时气象模拟数据，和所述评估地理区域中每个格网点在评估时间范围[t₁,t₂]内的逐时污染物排放量Q_k,d(i,j)，共同输入并运行耦合有在线污染来源解析模块的空气质量数值模式，所述空气质量数值模式输出在不采取任何控制措施下每种污染物的逐时基准模拟浓度C_0,k(i,j)，C_0,k(i,j)具体含义为：第k种污染物W_k在第(i,j)个格网点的逐时基准模拟浓度；下标0代表基准；

步骤4，确定第k种污染物W_k的排放前体物M_k；所述排放前体物M_k为至少一种；

运行空气质量数值模式，获得各污染物排放源E_a,d所排放的排放前体物M_k的量与第(i,j)个格网点的第k种污染物W_k的逐时基准模拟浓度C_0,k(i,j)之间的函数关系，即排放源排放量与污染物浓度之间的函数关系，也就是获得每种污染物排放源E_a,d所排放的排放前体物M_k对第(i,j)个格网点的第k种污染物W_k的逐时基准模拟浓度C_0,k(i,j)的贡献R_a,d,k(i,j)；

步骤5，读取需要评估的每种面源控制措施A_a，A_a含义为：在a地理位置采取的面源控制措施；

然后，根据源解析建立的排放源排放量与污染物浓度之间的函数关系，确定每种面源控制措施A_a所影响的源解析行业u，得到每种面源控制措施A_a对污染物排放源E_a,d所排放的排放前体物M_k的面源控制措施削减率MA_a,u(A_a,M_k)；其中，u∈d；

采用下式计算各项面源控制措施A_a对第k种污染物W_k浓度降低量的贡献P_a,u,k：

P_a,u,k＝C_0,k(i,j)·MA_a,u(A_a,M_k)·R_a,d,k(i,j)

其中：u∈d；

当第k种污染物W_k具有多个前体物时，针对每一种前体物，均计算面源控制措施对前体物浓度降低量的贡献，最后再进行求和，进而得到采取的面源控制措施对第k种污染物W_k浓度降低量的总贡献，即：采用以下公式计算：

其中：

代表面源控制措施A_a对大气污染物PM的浓度降低量的贡献；其中，大气污染物PM具有z种前体物；

代表大气污染物PM的一种前体物的逐时基准模拟浓度；

代表大气污染物PM的一种前体物对应的面源控制措施削减率；

代表大气污染物PM的一种前体物对逐时基准模拟浓度的贡献；

步骤6，读取需要评估的每种点源控制措施B_a，B_a含义为：在a地理位置采取的点源控制措施B_a；

然后，根据源解析建立的排放源排放量与污染物浓度之间的函数关系，确定每种点源控制措施B_a所影响的源解析行业u，得到每种点源控制措施B_a对污染物排放源E_a,d所排放的排放前体物M_k排放量的点源控制措施削减率MP_a,u(B_a,M_k)，以及得到：每种排放前体物M_k在对应污染物排放源地理位置a，由u行业类别的污染物排放源所进行的点源排放量EP_a,u(M_k)；

计算各项点源控制措施对污染物浓度降低量的贡献：

采用下式计算各项点源控制措施B_a对第k种污染物W_k浓度降低量的贡献DP_a,u,k：

其中：u∈d；

当第k种污染物W_k具有多个前体物时，针对每一种前体物，均计算点源控制措施B_a对前体物浓度降低量的贡献，最后再进行求和，进而得到采取的点源控制措施B_a对第k种污染物W_k浓度降低量的总贡献，即：采用以下公式计算：

其中：

代表点源控制措施B_a对大气污染物PM的浓度降低量的贡献；其中，大气污染物PM具有z种前体物；

和分别代表大气污染物PM的一种前体物的对应参数；

cmp等于1....z,为大气污染物PM的z种前体物中的一种前体物的标识；

步骤7，将计算得到的各种点源控制措施对大气污染物浓度降低量的贡献DP_a,u,k和各种面源控制措施对大气污染物浓度降低量的贡献P_a,u,k求和，得到控制措施对污染物浓度降低量的总贡献；

再用点源或面源控制措施对大气污染物浓度降低量的贡献除以总贡献，分别得到每种控制措施对污染物浓度改善效果的贡献率，进而对比各类控制措施对污染物浓度改善效果的贡献，实现对各类控制措施对污染物浓度改善效果的评估。

2.根据权利要求1所述的区域空气质量管控措施效果评估方法，其特征在于，步骤1中，配置的模式参数包括模式初始条件、边界条件、评估地理区域的网格数和物理参数化方案配置参数。