一种水环境容量计算方法、系统、存储介质及电子设备与流程

本发明属于生态环保的，特别是涉及一种水环境容量计算方法、系统、存储介质及电子设备。

背景技术：

1、水环境容量是指在满足水质标准的前提下，水体的最大允许纳污能力。这一概念至少包括四个方面：水环境容量的富裕度应满足人类的生活和生产质量要求；水体对某种污染物的纳污能力；满足社会经济可持续发展；保持水体自净能力和水生态系统的完整性。水环境容量主要由稀释容量和自净容量构成，其中稀释容量依靠稀释作用达到水质目标，自净作用通过物理、化学和生物作用实现污染物自净。

2、在水环境治理领域，水环境容量分析和水污染溯源是科学制定治理方案的关键基础。目前，对水环境质量的考核要求主要包括控制断面和水功能区的达标要求。在水环境容量计算时，通常只考虑稀释容量或自净容量中的一种，以实现对污染物总量控制。但现有技术存在以下缺点：现阶段水环境容量计算大多时候只考虑稀释容量或自净容量中的一种，导致计算得到的水环境容量无法与水环境管理目标有效衔接。传统的静态水环境容量计算方法忽视了水文条件、产排污、自净能力等参数的动态变化，使得计算结果在实际应用中存在局限性。传统的水环境容量计算方法较适用于点源污染为主的水环境治理，而在面源污染治理方面存在缺陷。这容易导致净化能力富余或水质不达标的问题。现有的水环境质量考核要求仅包括控制断面和水功能区的达标要求，未充分考虑水环境容量富裕度、社会经济可持续发展等因素。

3、因此，如何提供一种水环境容量计算方法以解决上述内容成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种水环境容量计算方法、系统、存储介质及电子设备，解决现阶段水环境容量计算方法单一、忽视动态变化、适用范围有限、水环境质量考核不全面的技术问题，能够同时满足水功能区管理要求和控制断面水质考核要求，面向不同类型项目实现在不同时期、不同保证率下水环境容量的变化分析，为区域污染总量控制提供技术支撑。

2、第一方面，本发明提供一种水环境容量计算方法，所述方法包括以下步骤：根据水功能区段和控制断面位置划分计算河段；

3、根据各所述计算河段水质目标和管控要求，获取所述计算河段的计算边界；

4、基于所述计算边界确定各计算河段的水环境容量计算方法以及对应的计算参数；

5、基于所述计算方法和计算参数，获取各所述计算河段的水环境容量。

6、在第一方面的一种实现方式中，所述水环境容量计算方法包括基于所述计算边界确定水功能区总体达标水环境容量计算方法以及控制断面达标水环境容量计算方法。

7、在第一方面的一种实现方式中，所述水环境容量计算方法包括零维模型法、一维模型法、二维模型法、模型试错法、线性规划法、随机规划法、概率稀释模型法、灰色系统理论法、盲数理论法。

8、在第一方面的一种实现方式中，容量计算尺度、水文保障率、降解系数。

9、在第一方面的一种实现方式中，基于所述计算方法和计算参数，获取各所述计算河段的水环境容量包括以下步骤：

10、基于所述计算方法和计算参数，获取各所述计算河段的水功能区总体达标水环境容量以及控制断面达标水环境容量；

11、将各所述计算河段的水功能区总体达标水环境容量以及控制断面达标水环境容量进行对比，获取较小值作为所述计算河段的水环境容量。

12、在第一方面的一种实现方式中，获取较小值作为所述计算河段的水环境容量之后根据目标河道、行政区域进行空间和时间上的统计累加，获取所述河道、行政区域的总水环境容量，采用以下公式：

13、其中，所述表示第i河段在j时间段的水环境容量，m表示河道的河段数，n表示计算时段天数。

14、在第一方面的一种实现方式中，获取较小值作为所述计算河段的水环境容量之后还包括基于优化目标和约束条件，采用优化算法对所述各计算河段的水环境容量进行优化分配。

15、第二方面，本发明提供一种水环境容量计算系统，所述系统包括河段划分模块、边界获取模块、方法设定模块和容量计算模块；

16、所述河段划分模块用于根据水功能区段和控制断面位置划分计算河段；

17、所述边界获取模块用于根据各所述计算河段水质目标和管控要求，获取所述计算河段的计算边界；

18、所述方法设定模块用于基于所述计算边界确定各计算河段的水环境容量计算方法以及对应的计算参数；

19、所述容量计算模块用于基于所述计算方法和计算参数，获取各所述计算河段的水环境容量。

20、第三方面，本发明提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器；

21、所述存储器用于存储计算机程序；

22、所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述电子设备执行上述的水环境容量计算方法。

23、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被电子设备执行时实现上述的水环境容量计算方法。

24、如上所述，本发明所述的水环境容量计算方法、系统、存储介质及电子设备，具有以下有益效果：

25、本发明所述的水环境容量计算方法、系统、存储介质及电子设备提供了一种双达标的计算方法，能够同时满足水功能区管理要求和控制断面水质考核要求：水功能区划是根据河流的自然属性、社会功能和经济需求，将河流划分为不同的功能区域，并为每个区域设定特定的水质目标和保护要求。本发明的方法能够确保水功能区内的水质达到设定的水质目标，满足水功能区的管理要求。控制断面是指河流中特定位置的水质监测点，用于评估河流的水质状况。本发明的方法能够确保控制断面的水质达到考核要求，满足特定的水质管理目标。

26、本发明所述的水环境容量计算方法、系统、存储介质及电子设备提供了一种动态水环境容量计算方法：本发明的方法能够根据河流在不同时间段内的水质变化，进行动态的水环境容量计算。例如，可以根据河流在不同季节、不同气候条件下的水质变化，进行相应的水环境容量计算。此外，本发明的方法能够根据河流在不同保证率下的水质变化，进行相应的水环境容量计算。例如，可以根据河流在90%保证率下的水质变化，进行相应的水环境容量计算。

27、本发明所述的水环境容量计算方法、系统、存储介质及电子设备为水环境容量的变化分析提供了技术支撑：通过本发明的方法，可以对河流的水环境容量进行准确计算，为区域污染总量控制提供科学依据。例如，可以根据河流的水环境容量，制定相应的污染控制措施，确保河流水质达到环境保护的要求。本发明的方法能够为不同类型项目在不同时期、不同保证率下水环境容量的变化分析提供技术支撑。例如，可以为城市规划、工业布局、生态保护等提供决策支持，确保项目对河流水质的影响在可控范围内。

28、综上，本发明提供了一种适用于河流的基于双达标的动态水环境容量计算方法，该方法能够同时满足水功能区管理要求和控制断面水质考核要求，为不同类型项目在不同时期、不同保证率下水环境容量的变化分析提供技术支撑，从而为区域污染总量控制提供科学依据。