河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法与流程

本发明涉及水环境，特别涉及一种河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法。

背景技术：

1、澳门约98％的原水依靠珠海供给，抽水型水库是珠海市对澳供水的主要水源地，水库通过管网和泵站形成了与河库连通的有特色的供水泵站系统，因此，对河库连通河网地区的抽水型水库的水质进行污染源分析，对抽水型水库的后续治理有着重大作用，对于保障澳门的供水安全也具有非常重要的意义。相关研究中，很少针对河库连通河网地区的抽水型水库的水质进行污染源分析，一般是直接对水库的水质进行安全评价，且只考虑到水库周边设定区域内的污染源，区域范围较小会导致污染源因子考虑不全面，这样不便于后续对抽水型水库进行有效治理。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供了一种河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，有利于河库连通河网地区的抽水水库的后续治理，对后续抽水方案的调整也具有一定的积极作用。

2、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，包括以下步骤：对抽水水库进行营养状态评价，计算出营养状态指数，根据计算得到的营养状态指数，结合营养状态评价标准确定所述抽水水库的营养状态等级；其中，所述营养状态评价标准根据不同的营养状态指数将营养状态等级划分为贫营养、中营养和富营养；若所述抽水水库的营养状态等级为中营养状态或富营养状态，则对所述抽水水库的主要污染源类型进行分析，通过分析得到所述主要污染源包括河流调水污染、面源污染和底泥污染；基于水质标识指数法分析所述河流调水对所述抽水水库水质的影响，并分析所述面源污染和所述底泥污染对所述抽水水库水质的影响。

3、基于上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：本发明实施例先对抽水水库进行营养状态评价，若抽水水库的营养状态等级为中营养状态或富营养状态，则对抽水水库的主要污染源类型进行分析，通过分析得到主要污染源包括河流调水污染、面源污染和底泥污染，然后基于水质标识指数法分析河流调水对抽水水库水质的影响，并分析面源污染和底泥污染对抽水水库水质的影响，以分析抽水水库的主要污染源的贡献程度，有利于河库连通河网地区的抽水水库的后续治理，对后续抽水方案的调整也具有一定的积极作用。

4、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，对所述抽水水库进行长序列的水质监测，收集所述抽水水库的营养状态因子的监测数据，采用指数法对所述抽水水库进行营养状态评价，采用线性插值法将水质项目浓度转换为赋分值，进而计算出营养状态指数，所述营养状态指数的计算公式为：

5、

6、其中，ei为营养状态指数；en为评价项目赋分值；n为评价项目个数。

7、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，所述营养状态因子包括总磷、总氮、溶解氧、藻类和叶绿素a。

8、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，所述营养状态评价的评价指标包括叶绿素、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数。

9、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，所述水质标识指数法包括综合水质标识指数法，收集所述抽水水库和所述供水泵站近年的水质监测数据，选取指数计算所述抽水水库和所述供水泵站的综合水质标识指数，所述综合水质标识指数能够由下述方程计算得出：

10、iwq＝x1·x2x3x4

11、

12、pi＝x1·x2x3

13、其中，iwq为水质标识指数；x1·x2为综合水质标识指数；x3、x4为标识码，根据x1·x2判断得出；iwq是由监测数据对应于水质标准中的类别x1、在第x1类水质变化区间中所处位置x2、参加整体水质评价的指标中劣于功能区标准的水质指标个数x3、代表水质类别与功能区目标值的差距x4组成；m为参与评价的主要污染物指标数量；wi为第i项指标权重；pi为第i项的单因子水质标识指数；x1为第i项水质指标的水质类别；x2为监测数据在x1类水质变化区间中所处的位置，根据公式按四舍五入的原则计算确定；x3为水质类别与功能区划设定类别的比较结果，视评价指标的污染程度，x3的数值保留1位或2位有效数字。

14、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，选取的指数为溶解氧、cod、氨氮、总磷、总氮和高猛酸盐指数。

15、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，利用线性回归分析方法计算所述供水泵站的调水水质与所述抽水水库的水质之间的相关关系，以及所述供水泵站的调水水量与所述抽水水库的水质之间的相关关系，以分析所述河流调水对所述抽水水库水质的影响。

16、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，收集所述抽水水库雨量监测站点的长序列雨量数据，并收集对应时间内所述抽水水库的水质数据，分析区域降雨与所述抽水水库水质之间的相关性，以分析面源污染对所述抽水水库水质的影响。

17、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，选取多个不同库容、不同运行方式的其他水库，并收集所述其他水库和所述抽水水库的建库时间和底泥沉积厚度并对其进行对比分析，以确定底泥污染对所述抽水水库的影响。

18、根据本发明实施例的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，底泥污染分析还包括底泥沉积物的磷释放特征分析，基于所述磷释放特征分析进而分析底泥沉积物中总磷和po4的释放速率与水库水体总磷的回归趋势。

19、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于：对所述抽水水库进行长序列的水质监测，收集所述抽水水库的营养状态因子的监测数据，采用指数法对所述抽水水库进行营养状态评价，采用线性插值法将水质项目浓度转换为赋分值，进而计算出营养状态指数，所述营养状态指数的计算公式为：

3.根据权利要求2所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于：所述营养状态因子包括总磷、总氮、溶解氧、藻类和叶绿素a。

4.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于：所述营养状态评价的评价指标包括叶绿素、总磷、总氮、透明度和高锰酸盐指数。

5.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于：所述水质标识指数法包括综合水质标识指数法，收集所述抽水水库和所述供水泵站近年的水质监测数据，选取指数计算所述抽水水库和所述供水泵站的综合水质标识指数，所述综合水质标识指数能够由下述方程计算得出：

6.根据权利要求5所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于：选取的指数为溶解氧、cod、氨氮、总磷、总氮和高猛酸盐指数。

7.根据权利要求5所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于：利用线性回归分析方法计算所述供水泵站的调水水质与所述抽水水库的水质之间的相关关系，以及所述供水泵站的调水水量与所述抽水水库的水质之间的相关关系，以分析所述河流调水对所述抽水水库水质的影响。

8.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于：收集所述抽水水库雨量监测站点的长序列雨量数据，并收集对应时间内所述抽水水库的水质数据，分析区域降雨与所述抽水水库水质之间的相关性，以分析面源污染对所述抽水水库水质的影响。

9.根据权利要求1所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于：选取多个不同库容、不同运行方式的其他水库，并收集所述其他水库和所述抽水水库的建库时间和底泥沉积厚度并对其进行对比分析，以确定底泥污染对所述抽水水库的影响。

10.根据权利要求9所述的河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，其特征在于：底泥污染分析还包括底泥沉积物的磷释放特征分析，基于所述磷释放特征分析进而分析底泥沉积物中总磷和po4的释放速率与水库水体总磷的回归趋势。

技术总结
本发明公开了一种河库连通河网地区的抽水水库的污染源分析方法，包括对抽水水库进行营养状态评价，计算出营养状态指数，根据计算得到的营养状态指数，确定抽水水库的营养状态等级；其中，营养状态评价标准根据不同的营养状态指数将营养状态等级划分为贫营养、中营养和富营养；若抽水水库的营养状态等级为中营养状态或富营养状态，则对抽水水库的主要污染源类型进行分析，通过分析得到主要污染源包括河流调水污染、面源污染和底泥污染；基于水质标识指数法分析河流调水对抽水水库水质的影响，并分析面源污染和底泥污染对抽水水库水质的影响。本发明有利于河库连通河网地区的抽水水库的后续治理。此发明用于水环境技术领域。

技术研发人员：刘树锋,胡培,黄广灵
受保护的技术使用者：广东省水利水电科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15