一种行政区域界河水质污染的溯源方法与流程

本发明属于水环境保护与污染治理，具体涉及一种行政区域界河水质污染的溯源方法。

背景技术：

1、河流污染源的控制是水环境治理的关键，点源排查和治理相对容易，而面源问题是水环境治理的难题。从目前的调查研究来看，行政区域界河往往存在于较为偏僻的区域，难以排查出河流水质污染来源，增加了行政区域界河的污染治理难度。因此，现有技术急需一种高效得到行政区域界河水质污染来源的方法。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种行政区域界河水质污染的溯源方法，可有效解决上述问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、本发明提供一种行政区域界河水质污染的溯源方法，包括以下步骤：

4、步骤1，将行政区域界河河段作为研究河段；根据该研究河段的水质监测历史数据，确定水质超标因子和超标时段；根据所述水质超标因子和所述超标时段，确定水质监测因子和监测时间点；获得所述研究河段的水质监测因子的标准浓度 c标；

5、步骤2，将研究河段的最上游断面 h上、最下游断面 h下、位于最上游断面 h上和最下游断面 h下之间的中间断面 h中作为水质监测断面；

6、当达到所述监测时间点时，实时监测获得最上游断面 h上的水质监测因子浓度实时值 c上、最下游断面 h下的水质监测因子浓度实时值 c下以及中间断面 h中的水质监测因子浓度实时值 c中；

7、步骤3，判断是否满足规则1，如果满足，则表明研究河段水质超标，存在排污问题，需要进行污染溯源，则执行步骤4；

8、规则1： c上≤ c标，并且， c 下＞ c标；

9、步骤4，对各水质监测断面的水质监测因子浓度实时值以及水质监测因子的标准浓度 c标进行综合分析，将污染源定位于最上游断面 h上到中间断面 h中之间的上游河段，和/或，将污染源定位于中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段；

10、如果污染源定位于最上游断面 h上到中间断面 h中之间的上游河段，判断该上游河段的长度是否小于设定长度 l0，如果小于，执行步骤5；如果不小于，则将该上游河段作为研究河段，返回步骤2，不断缩小研究河段的范围，直至小于设定长度 l0，执行步骤5；

11、如果污染源定位于中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段，判断该下游河段的长度是否小于设定长度 l0，如果小于，执行步骤5；如果不小于，则将该下游河段作为研究河段，返回步骤2，不断缩小研究河段的范围，直至小于设定长度 l0，执行步骤5；

12、步骤5，对定位到的小于设定长度 l0的上游河段和/或下游河段进行地理分析，确定污染源位置。

13、优选的，步骤4中，采用以下方法，将污染源定位于最上游断面 h上到中间断面 h中之间的上游河段，和/或，将污染源定位于中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段：

14、步骤4.1，在满足规则1的情况下，对中间断面 h中的水质监测因子浓度实时值 c中进行进一步分析，判断是否满足规则2： c 中≤ c标，如果满足，则将污染源定位于中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段；如果不满足，则执行步骤4.2；

15、步骤4.2，对最上游断面 h上到中间断面 h中之间的上游河段，以及中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段分别进行分析，首先，由于最上游断面 h上的水质监测因子浓度实时值 c上不超标，中间断面 h中的水质监测因子浓度实时值 c中超标，因此，最上游断面 h上到中间断面 h中之间的上游河段有污染物汇入，确定最上游断面 h上到中间断面 h中之间的上游河段存在污染源；

16、其次，采用以下方法，确定中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段是否存在污染源：

17、步骤4.2.1，当获得中间断面 h中的水质监测因子浓度实时值 c中后，在中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段不存在污染源的假设下，得到最下游断面 h下的水质监测因子浓度预测值 c下预测；

18、步骤4.2.2，判断是否满足规则3： c下预测≥ c 下，如果满足，代表中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段无污染物汇入，不存在污染源；如果不满足，代表中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段存在污染物汇入，存在污染源。

19、优选的，步骤4.2.1中，在中间断面 h中到最下游断面 h下之间的下游河段不存在污染源的假设下，得到最下游断面 h下的水质监测因子浓度预测值 c下预测，具体为：

20、步骤4.2.1.1，判断中间断面 h中到最下游断面 h下之间是否存在汇入的支流，如果不存在，执行步骤4.2.1.2；如果存在，执行步骤4.2.1.3；

21、步骤4.2.1.2，采用下式，得到最下游断面 h下的水质监测因子浓度预测值 c下预测：

22、 c下预测= c中 e(- kx/(86400 u))

23、其中：

24、 k：污染物降解系数；

25、 x：最下游断面 h下和中间断面 h 中之间的距离；

26、 u：河流流速；

27、步骤4.2.1.3：

28、（1）将支流与中间断面 h中到最下游断面 h下的主流之间的汇入位置表示为： h汇入；采用下式，得到在汇入位置 h汇入的主流汇入前的水质监测因子浓度预测值 c主汇入前预测：

29、 c主汇入前预测= c中 e(- kx’/(86400 u))

30、 x’：中间断面 h 中到汇入位置 h汇入之间的距离；

31、（2）采用下式，得到在汇入位置 h汇入的主流支流汇合后的水质监测因子浓度预测值 c汇合预测：

32、 c汇合预测=( q主 c主汇入前预测+ q支 c支)/( q主+ q支)

33、其中：

34、 q主：支流汇入主流前的主流流量

35、 q支：支流汇入主流前的支流流量；

36、 c支：支流汇入主流前的水质监测因子浓度实时值；

37、（3）采用下式，得到最下游断面 h下的水质监测因子浓度预测值 c下预测：

38、 c主汇入前预测= c汇合预测 e(- k’’/(86400 u))

39、其中：

40、 x”：汇入位置 h汇入到最下游断面 h下之间的距离。

41、优选的，步骤5具体为：

42、步骤5.1，进一步确定定位到的小于设定长度 l0的上游河段和/或下游河段是否存在汇入的支流，如果存在，则执行步骤5.2；如果不存在，则执行步骤5.3；

43、步骤5.2，获得支流在汇入位置 h汇入的水质监测因子浓度实时值，即 c支，判断 c支是否大于等于水质监测因子的标准浓度 c标，如果大于等于，则代表支流浓度超标，将支流作为研究河段，溯源定位到支流河段的污染源，同时即为主流河段的污染源；如果小于，则执行步骤5.3；

44、步骤5.3，将定位到的小于设定长度 l0的上游河段和/或下游河段作为超标河段，与所在行政区域的土地利用开发图进行叠加，根据超标河段所在的具体位置，对超标河段两岸区域土地开发利用情况进行分析，确定污染源存在的区域。

45、本发明提供的一种行政区域界河水质污染的溯源方法具有以下优点：

46、本发明提供一种行政区域界河水质污染的溯源方法，该方法是基于河流水质输移衰减规律和土地开发，利用二分法原理开展溯源的一种新的技术方法，能够有效提高行政区域界河水质污染溯源的效率。