专利摘要

本发明涉及一种考虑降解系数不确定性的顶点概化下小型河道纳污能力计算方法，包括以下步骤：(1)确定需要计算纳污能力的河段污染源分布特征，河段起始断面位置x，达标控制断面位置x'，起始断面污染物浓度C0，测量河段平均流速u，河道流量Q；(2)根据测量结果确定该河段污染物降解系数k及其不确定度α；(3)确定控制断面的污染物达标浓度Cs，结合污染源顶点概化特性，污染物降解系数k及其不确定性α，河段平均流速u，河道流量Q，计算该河段纳污能力的数学期望E(W)作为纳污能力。本发明方法先进科学，通过本发明，能有效的考虑污染源顶点概化下降解系数不确定对河道纳污能力的影响，提高和改进河道水质管理工作水平。

权利要求

1.一种考虑降解系数不确定性的顶点概化下小型河道纳污能力计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定和测量需要计算纳污能力的河段污染源分布特征，包括河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'、起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u、河道流量Q；具体包括以下步骤：

a.根据河段中污染源分布特点，确定该河段是否适合污染源顶点概化方式计算纳污能力，如果该河段污染源主要集中于河段的上游则适合污染源顶点概化方式计算纳污能力；如果污染源不是主要集中于河段上游则不适合污染源顶点概化方式计算纳污能力；

b.确定需要计算纳污能力的河段上游起始断面位置x、达标控制断面位置x'，测量起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u、河道流量Q；

(2)根据测量结果确定河段污染物降解系数k及其不确定度α；具体包括以下步骤：

a.反复测量达标控制断面污染物浓度多次，计算达标控制断面污染物浓度的平均值，并作为达标控制断面污染物浓度的数学期望E(C)；计算达标控制断面污染物浓度的方差D(C)；

b.结合河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'以及计算得到的达标控制断面污染物浓度的数学期望E(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u，根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数k：

c.结合河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'以及计算得到污染物降解系数k、达标控制断面污染物浓度的方差D(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u、起始断面位置x、达标控制断面位置x'，根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数的不确定度α：

(3)确定达标控制断面的污染物达标浓度Cs，结合污染源顶点概化特性、污染物降解系数k及其不确定性α、河段平均流速u、河道流量Q，运用随机分析结果计算河段纳污能力的数学期望E(W)，作为该河段的纳污能力；具体包括以下步骤：

a.根据达标控制断面下游用水的水质标准，确定达标控制断面污染物达标浓度Cs；

b.结合污染源顶点概化特性、污染物降解系数k及其不确定性α、河段平均流速u、河道流量Q、河段起始断面污染物浓度C0，运用随机分析结果，用下式计算该河段纳污能力的数学期望E(W)，并作为该河段的纳污能力：

说明书

技术领域

本发明涉及一种考虑降解系数不确定性的顶点概化下小型河道纳污能力计算方法，属于河道水质管理领域。

背景技术

河道纳污能力的确定是河道水质管理的重要手段，河道纳污能力计算结果是否正确决定了河道水质管理水平的高低以及河道水体保护是否成功。在河道纳污能力计算过程中，污染源经常被概化为处于纳污河道上游顶点断面；这种污染源概化方式即被称为污染源的顶点概化。以往的顶点概化方式下河道纳污能力的计算虽然较为成熟，但是完全未考虑污染物降解系数的不确定性对河道纳污能力的影响，从而导致河道纳污能力计算结果的偏差，给河道水体水质保护工作带来非常不利的影响。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的弊端，为了克服现有技术中存在的不足，提供一种考虑降解系数不确定性的顶点概化下小型河道纳污能力计算方法，该方法提高了纳污能力计算的准确性，易于在各种小型河道纳污能力的计算中推广。

本发明的目的是这样实现的，一种考虑降解系数不确定性的顶点概化下小型河道纳污能力计算方法，包括以下步骤：

(1)确定和测量需要计算纳污能力的河段污染源分布特征，包括河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'、起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u、河道流量Q；具体包括以下步骤：

a.根据河段中污染源分布特点，确定该河段是否适合污染源顶点概化方式计算纳污能力，如果该河段污染源主要集中于河段的上游则适合污染源顶点概化方式计算纳污能力；如果污染源不是主要集中于河段上游则不适合污染源顶点概化方式计算纳污能力；

b.确定需要计算纳污能力的河段上游起始断面位置x、达标控制断面位置x'，测量起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u、河道流量Q；

(2)根据测量结果确定河段污染物降解系数k及其不确定度α；具体包括以下步骤：

a.反复测量达标控制断面污染物浓度多次，计算达标控制断面污染物浓度的平均值，并作为达标控制断面污染物浓度的数学期望E(C)；计算达标控制断面污染物浓度的方差D(C)；

b.结合河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'以及计算得到的达标控制断面污染物浓度的数学期望E(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u，根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数k：

c.结合河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'以及计算得到污染物降解系数k、达标控制断面污染物浓度的方差D(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u、起始断面位置x、达标控制断面位置x'，根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数的不确定度α：

(3)确定达标控制断面的污染物达标浓度Cs，结合污染源顶点概化特性、污染物降解系数k及其不确定性α、河段平均流速u、河道流量Q，运用随机分析结果计算河段纳污能力的数学期望E(W)，作为该河段的纳污能力；具体包括以下步骤：

a.根据达标控制断面下游用水的水质标准，确定达标控制断面污染物达标浓度Cs；

b.结合污染源顶点概化特性、污染物降解系数k及其不确定性α、河段平均流速u、河道流量Q、河段起始断面污染物浓度C0，运用随机分析结果，用下式计算该河段纳污能力的数学期望E(W)，并作为该河段的纳污能力：

本发明方法先进科学，通过本发明，为解决上述技术问题，本发明的考虑降解系数不确定性的顶点概化下小型河道纳污能力计算方法，包括以下步骤：(1)确定需要计算纳污能力的河段污染源分布特征，该河段起始断面位置x，达标控制断面位置x'，起始断面污染物浓度C0，测量河段平均流速u，河道流量Q；(2)根据测量结果确定该河段污染物降解系数k及其不确定度α；(3)确定控制断面的污染物达标浓度Cs，结合污染源顶点概化特性，污染物降解系数k及其不确定性α，河段平均流速u，河道流量Q，河段起始断面污染物浓度C0，运用随机分析结果计算该河段纳污能力的数学期望E(W)，作为该河段的纳污能力。

作为优选，所述步骤(1)具体包括以下步骤：

a.根据河段中污染源分布特点，根据经验确定该河段是否适合污染源顶点概化方式计算纳污能力：如果该河段污染源主要集中于河段的上游则适合污染源顶点概化方式计算纳污能力；如果污染源不是主要集中于河段上游则不适合污染源顶点概化方式计算纳污能力；

b.确定需要计算纳污能力的河段上游起始断面位置x，达标控制断面位置x'，起始断面污染物浓度C0，测量河段平均流速u，河道流量Q；

作为优选，所述步骤(2)具体包括以下步骤：

a.反复测量控制断面污染物浓度多次，计算该断面污染物浓度的平均值，并作为该污染物浓度的数学期望E(C)；计算该断面污染物浓度的方差D(C)；

b.结合计算得到的污染物数学期望E(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0，河段平均流速u；根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数k：

c.结合计算得到污染降解系数k，该断面污染物浓度的方差D(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0，河段平均流速u；根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数的不确定度α：

作为优选，所述步骤(3)具体包括以下步骤：

a.根据控制断面下游用水的水质标准，确定控制断面污染物达标浓度Cs；

b.结合污染源顶点概化特性，污染物降解系数k及其不确定性α，河段平均流速u，河道流量Q，河段起始断面污染物浓度C0，运用随机分析结果，用下式计算该河段纳污能力的数学期望E(W)并作为该河段的纳污能力：

有益效果：本发明结合河道纳污能力管理实践及随机分析方法，提出了考虑降解系数不确定性情况下污染源顶点概化时小型河道纳污能力计算方法。该方法能有效的考虑污染源顶点概化下降解系数不确定对河道纳污能力的影响，提高和改进河道水质管理工作水平。该方法简单、方便易于在河道水体管理工作中推广。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

具体实施方式

一种考虑降解系数不确定性的顶点概化下小型河道纳污能力计算方法，包括以下步骤：

(1)确定和测量需要计算纳污能力的河段污染源分布特征，包括河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'、起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u、河道流量Q；具体包括以下步骤：

a.根据河段中污染源分布特点，确定该河段是否适合污染源顶点概化方式计算纳污能力，如果该河段污染源主要集中于河段的上游则适合污染源顶点概化方式计算纳污能力；如果污染源不是主要集中于河段上游则不适合污染源顶点概化方式计算纳污能力；

b.确定需要计算纳污能力的河段上游起始断面位置x、达标控制断面位置x'，测量起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u、河道流量Q；

(2)根据测量结果确定河段污染物降解系数k及其不确定度α；具体包括以下步骤：

a.反复测量达标控制断面污染物浓度多次，计算达标控制断面污染物浓度的平均值，并作为达标控制断面污染物浓度的数学期望E(C)；计算达标控制断面污染物浓度的方差D(C)；

b.结合河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'以及计算得到的达标控制断面污染物浓度的数学期望E(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u，根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数k：

c.结合河段起始断面位置x、达标控制断面位置x'以及计算得到污染物降解系数k、达标控制断面污染物浓度的方差D(C)以及测量得到的起始断面污染物浓度C0、河段平均流速u、起始断面位置x、达标控制断面位置x'，根据随机微分分析结果，用下式计算污染物降解系数的不确定度α：

(3)确定达标控制断面的污染物达标浓度Cs，结合污染源顶点概化特性、污染物降解系数k及其不确定性α、河段平均流速u、河道流量Q，运用随机分析结果计算河段纳污能力的数学期望E(W)，作为该河段的纳污能力；具体包括以下步骤：

a.根据达标控制断面下游用水的水质标准，确定达标控制断面污染物达标浓度Cs；

b.结合污染源顶点概化特性、污染物降解系数k及其不确定性α、河段平均流速u、河道流量Q、河段起始断面污染物浓度C0，运用随机分析结果，用下式计算该河段纳污能力的数学期望E(W)，并作为该河段的纳污能力：

下面结合附图和我国太湖平原某条小型河道实际观测数据对本发明作更进一步发明。

(1)按照图1所示流程图，首先调查该河道上污染源分布情况：该河道污染源众多，但比较集中于上游；因此可以将污染源概化为位于纳污河段的起始断面。记录该断面位置x＝0米；同时测得该断面的主要污染物：高锰酸盐指数(C0)为9.8毫克/升；沿河道测得该河流的平均流速(u)为0.01米/秒，河道的流量约为1.15立方米/秒；达标控制断面位于起始断面下游5.2公里处，因此x'＝5200米；

(2)反复测量控制断面高锰酸盐指数多次，计算该断面高锰酸盐指数的平均值，并作为高锰酸盐指数的数学期望E(C)；计算该断面高锰酸盐指数的方差D(C)。在本例中，该控制断面的高锰酸盐指数的数学期望为7.2毫克/升；高锰酸盐指数的方差为0.58毫克2/升2

根据下式计算得到该河道高锰酸盐指数的降解系数为0.166/天：

根据下式计算得到该河道高锰酸盐指数降解系数的不确定性为0.077/天1/2:

(3)该河段下游为农业用水区，执行国家水质标准《GB3838-2002》中的V类水质标准，因此该控制断面高锰酸盐指数的标准Cs为15毫克/升。

将上述计算和测量的高锰酸盐降解系数及其不确定性，纳污河段的长度，流量和流速，起始断面高锰酸盐指数代入下式：

计算得到该河道高锰酸盐指数的纳污能力为3.2吨/天。

考虑降解系数不确定性的顶点概化下小型河道纳污能力计算方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。