【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污染物模拟领域,具体提出一种河流点源突发污染事故溯源方法。
技术介绍
水是生命的源泉,是人类社会赖以生存的基础。然而,地球上可用的淡水资源却十分有限,真正可以为人们所直接利用的淡水资源大概只占全球水资源总量的0.01%左右,加上江河水环境污染时有发生,淡水资源的安全问题严重影响人们生活与社会稳定。江河水环境污染的主要污染源可以归纳为以下三类:(1)农业污染:主要是农村畜牧养殖以及作物种植过程中产生的废弃物和化学品未合理处置,流入自然水体,导致农村自然水体受到污染;(2)生活污染:人类日常生活中产生的污水在未经处理的情况下,直接排放到自然水体中;(3)工业污染:工业废水可能含有化学药剂和重金属元素,如未经处理直接排放到自然水体中,对环境的破坏性往往比生活污水和农业污水更为严重。如何监测和整顿工业废水乱排、偷排是水环境治理中的一项艰巨任务。河流突发性水污染事故溯源一般是指河流发生水污染事故后,利用各种方式追踪定位污染的来源,主要工作包括:分析污染物的来源和种类,寻找出污染源位置、泄漏时间、泄漏强度等关键信息。为了实现这个目标,国内外学者研究了多种河流水质污染事故溯源算法,按照原理和实现方式的区别,可将其大致分为以下几个类别:(1)通过示踪法或多元统计法推断污染来源;(2)利用污染源搜索定位的方法来确定污染源的位置;(3)应用污染源反问题推导的方法来溯源。但用现有的方法来应对突发污染事件的溯源问题,仍然存在以下几点不足:(1)在应对突发水污染事故上,水面或水下自主机器人由于自身的机动性和续航的限制,污染源追踪定位的空间范围不会太大;而反问题推导的 ...
【技术保护点】
一种河流点源突发污染事故溯源方法,其特征在于,工作流程如下:水质模型参数在线率定算法利用监测断面提供的水文和水质数据作为污染物扩散模型参数率定的输入,得到符合当前水文条件的水质扩散模型,基于马尔科夫蒙特卡罗(MCMC)方法的河流污染源反演算法利用该水质扩散模型,反演计算得到的污染物的溯源结果驱动移动水质监测平台,令其向污染源位置靠近,移动水质监测平台对污染源进行局部搜索并实时反馈水质在线监测数据,修正污染物扩散模型参数率定的参数,并重新进行基于MCMC方法的河流污染源反演污染计算,循环工作直至驱动移动水质监测平台到达污染源位置过程结束,得到污染源的空间位置、发生时间、泄漏量关键信息;其中,所述的基于MCMC方法的河流污染源反演污染计算包括污染事件类型判断、获取污染源先验分布、构造似然函数和后验概率密度函数和溯源结果抽样分析。
【技术特征摘要】
1.一种河流点源突发污染事故溯源方法,其特征在于,工作流程如下:水质模型参数在线率定算法利用监测断面提供的水文和水质数据作为污染物扩散模型参数率定的输入,得到符合当前水文条件的水质扩散模型,基于马尔科夫蒙特卡罗(MCMC)方法的河流污染源反演算法利用该水质扩散模型,反演计算得到的污染物的溯源结果驱动移动水质监测平台,令其向污染源位置靠近,移动水质监测平台对污染源进行局部搜索并实时反馈水质在线监测数据,修正污染物扩散模型参数率定的参数,并重新进行基于MCMC方法的河流污染源反演污染计算,循环工作直至驱动移动水质监测平台到达污染源位置过程结束,得到污染源的空间位置、发生时间、泄漏量关键信息;其中,所述的基于MCMC方法的河流污染源反演污染计算包括污染事件类型判断、获取污染源先验分布、构造似然函数和后验概率密度函数和溯源结果抽样分析。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的污染物扩散模型参数率定包括:2.1确定污染物扩散模型,依据不同的河流情况选定不同的污染物扩散模型;2.2率定污染物扩散模型参数,通过获取的污染物类型和浓度数据,以及先验信息,率定出适合当前水环境条件的污染物扩散模型参数。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的基于MCMC方法的河流污染源反演计算方法包括:3.1污染事件类型判断确定静态岸边点源污水导致的河流突发污染事件溯源的排放的形式为是瞬时或是连续;3.2获取污染源先验分布污染源参数的上下限用上下限区间上的均匀分布来表示,若有i个参数需要反演,那么:式中,a和b为参数上下限,在溯源时,根据实际情况对未知参数的上下限进行设置;3.3构造似然函数和后验概率密度函数和溯源...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄平捷,骆旭伟,侯迪波,张光新,沈一凡,张晓燕,汤雪萍,赵树浩,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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