一种基于水功能区的水量水质调控方法

摘要

本发明涉及一种基于水功能区的水量水质调控方法，所述方法的步骤包括：构建水量调控模拟模型的步骤；计算水功能区控制断面流量的步骤；计算入河污染负荷量的步骤；基于水功能区的纳污能力计算的步骤；分析水功能区达标状况的步骤。本发明通过构建流域级水功能区的水量调控模拟模型，考虑人工用水、工程调度与自然水循环关系，同时构建水功能区纳污能力分析模型，使用纳污能力分析模型以水量调控模拟模型为依据分析计算水功能区的纳污能力，根据分析计算结果对流域的水量和水质进行调控。与现有技术相比，本发明充分考虑人工用水、工程调度与自然水循环三方面的因素，对流域水质的纳污能力分析更加准确，使水量调控更加合理。

主权项

一种基于水功能区的水量水质调控方法，其特征在于所述方法的步骤如下：构建水量调控模拟模型的步骤：用于以流域水资源分区和行政分区嵌套形成水功能区的计算单元，并将水功能区的主要控制工程节点和水功能区控制断面作为基本信息模拟单元；分析所述水功能区范围内的水量平衡信息，建立计算单元与水功能区地表径流汇流与用水退水关系，计算用水影响下的水功能区控制断面的流量；所述的水功能区控制断面的流量计算公式如下：Q = W_上+ W_本‑ U + S式中：Q — 水功能区控制断面的流量，W_上— 上游来水量，W_本— 水功能区所在单元地表径流量，U — 水功能区所在单元地表取用水量，S — 水功能区所在单元用水后退入水功能区断面水量；计算水功能区控制断面流量的步骤：用于使用水量调控模拟模型计算水功能区的断面流量；计算入河污染负荷量的步骤：用于对入河的污染源进行量化的估算，包括：对工业点源产生量估算和城镇生活点源产生量估算；基于水功能区的纳污能力计算的步骤：用于根据水量调控模拟模型的流量计算结果，采用一维水质模拟公式计算用水影响条件下的水功能区纳污能力：M =31.5（Cs ‑ C₀ exp（‑ kL/u））exp（kx /u）Q_r ，式中：M — 水功能区纳污能力，t/a，Cs — 水功能区下断面水质目标控制因子浓度，mg/L，C₀ — 水功能区上断面水质目标控制因子浓度，mg/L，k — 污染物综合衰减系数，1/s，L — 水功能区长度，m，x — 排污口下游断面距水功能区下断面纵向距离，m，u — 设计流量下的平均流速，m/s，Q_r — 设计流量，m³/s；分析水功能区达标状况的步骤：用于使用水功能区达标分析模型，通过污染负荷产生入河量与水功能区纳污能力对比分析水功能区达标状况，如果水功能区达标率不能实现，则回到“构建水量调控模拟模型的步骤”调整数据量，重新进行计算，直至实现水功能区达标率，则结束过程。