一种地表径流污染负荷计算方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及污染负荷测算技术领域，公开了一种地表径流污染负荷计算方法、装置、设备及存储介质，计算方法利用表征地表径流污染总负荷与降雨信息以及功能区下垫面信息之间的关联关系的第一计算模型计算预设区域的地表径流污染负荷，在计算地表径流污染负荷时考虑了地表径流污染在实际迁移过程中受到的环境影响，将预设区域目标降雨过程中影响污染负荷迁移过程的降雨信息和功能区下垫面信息输入到第一计算模型中，得到预设区域的地表径流污染负荷，有效提高了地表径流污染负荷计算结果的准确性，解决了相关技术中基于统计模型法计算地表径流污染负荷量的方案存在的计算结果不够准确的问题。够准确的问题。够准确的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种地表径流污染负荷计算方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及污染负荷测算
，具体涉及一种地表径流污染负荷计算方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]现有技术中，一般采用统计模型法计算地表径流流入水体的污染负荷。该方法在计算地表径流污染负荷时，从预先设定位置处采集径流水样，基于采集到的径流水样计算地表径流流入水体的污染负荷，在计算过程中不考虑地表径流在迁移流入水体过程中所受到的环境影响。然而，城市降雨地表径流污染具有来源复杂、发生不确定、排放和迁移受环境要素影响较多等特点，如果在计算地表径流过程中不考虑污染物在区域地表的实际迁移过程受到的影响，会使得地表径流污染负荷量的计算结果不够准确。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种地表径流污染负荷计算方法、装置、设备及存储介质，以解决现有基于统计模型法计算地表径流污染负荷量的方案存在的计算结果不够准确的问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种地表径流污染负荷计算方法，包括：
[0005]获取预设区域内目标降雨过程中的第一降雨信息和第一功能区下垫面信息，功能区下垫面信息用于表征预设区域内人口密度和人类活动特点的分布信息；将第一降雨信息和第一功能区下垫面信息输入到第一计算模型中，使得第一计算模型输出目标降雨过程中的地表径流污染的总负荷，第一计算模型用于表征地表径流污染总负荷与降雨信息以及功能区下垫面信息之间的关联关系。
[0006]本专利技术提供的地表径流污染负荷计算方法，利用表征地表径流污染总负荷与降雨信息以及功能区下垫面信息之间的关联关系的第一计算模型计算预设区域的地表径流污染负荷，在计算地表径流污染负荷时考虑了地表径流污染在实际迁移过程中受到的环境影响，将预设区域目标降雨过程中影响污染负荷迁移过程的降雨信息和功能区下垫面信息输入到第一计算模型中，得到预设区域的地表径流污染负荷，有效提高了地表径流污染负荷计算结果的准确性，解决了相关技术中基于统计模型法计算地表径流污染负荷量的方案存在的计算结果不够准确的问题。
[0007]在一种可选的实施方式中，该方法还包括：获取预设区域内目标降雨过程中的第二降雨信息和第二功能区下垫面信息；将第二降雨信息和第二功能区下垫面信息输入到第二计算模型中，使得第二计算模型输出目标降雨过程中的地表径流污染的可迁移参数，第二计算模型用于表征地表径流污染的可迁移参数与降雨信息以及功能区下垫面信息之间的关联关系；基于目标降雨过程中的地表径流污染的总负荷以及目标降雨过程中的地表径流污染的可迁移参数，确定目标降雨过程中的地表径流污染的可迁移负荷。
[0008]本可选实施方式提供的方法，基于表征地表径流污染的可迁移参数与降雨信息以
及功能区下垫面信息之间的关联关系第二计算模型计算预设区域目标降雨的地表径流污染的可迁移参数，基于可迁移参数和地表径流污染的总负荷计算目标降雨过程中的地表径流污染的可迁移负荷，实现了对可迁移负荷的准确计算。
[0009]在一种可选的实施方式中，第一计算模型通过如下步骤计算得到：获取预设区域内的多次降雨过程的第三降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染总负荷以及多次降雨过程的第三功能区下垫面信息；基于多次降雨过程的第三降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染总负荷以及多次降雨过程的第三功能区下垫面信息构建第一计算模型。
[0010]本可选实施方式提供内的方法，基于预设区域中多次降雨过程的第三降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染总负荷以及多次降雨过程的第三功能区下垫面信息构建第一计算模型，在构建模型时考虑了污染负荷在实际迁移过程中所受到的环境影响，构建得到的第一计算模型可以准确计算预设区域在降雨过程中的地表径流污染负荷。
[0011]在一种可选的实施方式中，第三降雨信息包括降雨量信息、降雨历时以及降雨前干期时长，第三功能区下垫面信息包括功能区的类型、功能区下垫面的清扫频次以及功能区下垫面的面积，基于多次降雨过程的第三降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染总负荷以及多次降雨过程的第三功能区下垫面信息构建第一计算模型的步骤，包括：
[0012]基于第一关系式、多次降雨过程的第三降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染总负荷以及多次降雨过程的第三功能区下垫面信息构建第一计算模型，第一关系式为：
[0013][0014]其中，y
a(j)
表示预设区域内任一场次降雨对应的地表径流输出污染物j污染的总负荷；k表示预设区域内不同类型下垫面个数；P表示对应场次降雨的降雨量，x1为对应降雨量的指数；λ1
(i,j)
为第i种下垫面第j种污染物的降雨量系数；T表示该场次降雨的降雨历时，x2为对应降雨历时的指数，λ2
(i,j)
为第i种下垫面第j种污染物的降雨历时系数；D表示该场次降雨对应的降雨前干期长度，λ3
(i,j)
为第i种下垫面第j种污染物的雨前干期系数；λ4
(i,j)
为第i种下垫面第j种污染物的负荷修正系数；S
i
表示第i种下垫面面积；L
i
表示第i种下垫面的每日人工清洁频次，λ5
(i,j)
为第i种下垫面的清洁频次系数。
[0015]本可选实施方式提供的方法，在构建第一计算模型时考虑了污染负荷在实际迁移过程中所受到的环境影响，基于第一关系式构建第一计算模型，构建得到的第一计算模型可以准确计算预设区域在降雨过程中的地表径流污染负荷。
[0016]在一种可选的实施方式中，第二计算模型通过如下步骤计算得到：获取预设区域内的多次降雨过程的第四降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染的可迁移参数以及多次降雨过程的第四功能区下垫面信息；基于多次降雨过程的第四降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染的可迁移参数以及多次降雨过程的第四功能区下垫面信息构建第二计算模型。
[0017]本可选实施方式提供的方法，基于预设区域内的多次降雨过程的第四降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染的可迁移参数以及多次降雨过程的第四功能区下垫面信息构建第二计算模型，第二计算模型可以准确计算预设区域在降雨过程中的地表径流污染可迁移系数。
[0018]在一种可选的实施方式中，第四降雨信息包括降雨量信息以及降雨历时，第四功能区下垫面信息包括功能区的类型、功能区下垫面的面积，基于多次降雨过程的第四降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染的可迁移参数以及多次降雨过程的第四功能区下垫面信息构建第二计算模型，包括：
[0019]基于第二关系式、多次降雨过程的第四降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染的可迁移参数以及多次降雨过程的第四功能区下垫面信息构建第二计算模型，第二关系式为：
[0020][0021]其中，γ
j
表示预设区域在任一场次降雨中j污染物的可迁移系数；k表示预设区域中不同类型下垫面个数；P为该场次降雨过程的降雨量；T表示该场次降雨过程的降雨历时；x3为降雨强度的指数；λ6
(i,j)<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地表径流污染负荷计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设区域内目标降雨过程中的第一降雨信息和第一功能区下垫面信息，所述功能区下垫面信息用于表征预设区域内人口密度和人类活动特点的分布信息；将所述第一降雨信息和第一功能区下垫面信息输入到第一计算模型中，使得所述第一计算模型输出所述目标降雨过程中的地表径流污染的总负荷，所述第一计算模型用于表征地表径流污染总负荷与降雨信息以及功能区下垫面信息之间的关联关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取预设区域内目标降雨过程中的第二降雨信息和第二功能区下垫面信息；将所述第二降雨信息和第二功能区下垫面信息输入到第二计算模型中，使得所述第二计算模型输出所述目标降雨过程中的地表径流污染的可迁移参数，所述第二计算模型用于表征地表径流污染的可迁移参数与降雨信息以及功能区下垫面信息之间的关联关系；基于所述目标降雨过程中的地表径流污染的总负荷以及所述目标降雨过程中的地表径流污染的可迁移参数，确定所述目标降雨过程中的地表径流污染的可迁移负荷。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一计算模型通过如下步骤计算得到：获取预设区域内的多次降雨过程的第三降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染总负荷以及多次降雨过程的第三功能区下垫面信息；基于所述多次降雨过程的第三降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染总负荷以及多次降雨过程的第三功能区下垫面信息构建第一计算模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，第三降雨信息包括降雨量信息、降雨历时以及降雨前干期时长，所述第三功能区下垫面信息包括功能区的类型、功能区下垫面的清扫频次以及功能区下垫面的面积，基于所述多次降雨过程的第三降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染总负荷以及多次降雨过程的第三功能区下垫面信息构建第一计算模型的步骤，包括：基于第一关系式、所述多次降雨过程的第三降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染总负荷以及多次降雨过程的第三功能区下垫面信息构建第一计算模型，所述第一关系式为：其中，y
a(j)
表示预设区域内任一场次降雨对应的地表径流输出污染物j污染的总负荷；k表示预设区域内不同类型下垫面个数；P表示对应场次降雨的降雨量，x1为对应降雨量的指数；λ1
(i,j)
为第i种下垫面第j种污染物的降雨量系数；T表示该场次降雨的降雨历时，x2为对应降雨历时的指数，λ2
(i,j)
为第i种下垫面第j种污染物的降雨历时系数；D表示该场次降雨对应的降雨前干期长度，λ3
(i,j)
为第i种下垫面第j种污染物的雨前干期系数；λ4
(i,j)
为第i种下垫面第j种污染物的负荷修正系数；S
i
表示第i种下垫面面积；L
i
表示第i种下垫面的每日人工清洁频次，λ5
(i,j)
为第i种下垫面的清洁频次系数。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二计算模型通过如下步骤计算得到：
获取预设区域内的多次降雨过程的第四降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染的可迁移参数以及多次降雨过程的第四功能区下垫面信息；基于所述多次降雨过程的第四降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染的可迁移参数以及多次降雨过程的第四功能区下垫面信息构建第二计算模型。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第四降雨信息包括降雨量信息以及降雨历时，所述第四功能区下垫面信息包括功能区的类型、功能区下垫面的面积，基于所述多次降雨过程的第四降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染的可迁移参数以及多次降雨过程的第四功能区下垫面信息构建第二计算模型，包括：基于第二关系式、所述多次降雨过程的第四降雨信息、多次降雨过程的地表径流污染的可迁移参数以及多次降雨过程的第四功能区下垫面信息构建第二计算模型，所述第二关系式为：其中，γ
j
表示预设区域在任一场次降雨中j污染物的可迁移系数；k表示预设区域中不同类型下垫面个数；P为该场次降雨过程的降雨量；T表示该场次降雨过程的降雨历时；x3为降雨强度的指数；λ6
(i,j)
是第i种下垫面第j种污染物的降雨强度系数；λ7
(i,j)
是第i种下垫面第j种污染物的迁移修正系数；S
i
表示第i种下垫面面积；A表示预设区域总面积。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一计算模型包括第一计算子模型、第二计算子模型和第三计算子模型，所述第一计算子模型用于计算预设区域小雨的降雨过程对应的地表径流污染的总负荷量，所述第二计算子模型用于计算预设区域中雨的降雨过程对应的地表径流污染的总负荷量，所述第三计算子模型用于计算预设区域大雨的降雨过程对应的地表径流污染的总负荷量；将所述第一降雨信息和第一功能区下垫面信息输入到第一计算模型中，使得所述第一计算模型输出所述目标降雨过程中的地表径流污染的总负荷的步骤，包括：基于所述降雨信息确定所述目标降雨过程的降雨量等级，所述降雨量等级包括小雨、中雨以及大雨；当所述目标降雨过程的降雨量等级为小雨，将所述第一降雨信息和第一功能区下垫面信息输入到第一计算子模型中，使得所述第一计算子模型输出所述目标降雨过程中的地表径流污染的总负荷；当所述目标降雨过程的降雨量等级为中雨，将所述第一降雨信息和第一功能区下垫面信息输入到第二计算子模型中，使得所述第二计算子模型输出所述目标降雨过程中的地表径流污染的总负荷；当所述目标降雨过程的降雨量等级为大雨...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱雅婷，陈亚松，王殿常，赵云鹏，李翀，景方圆，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：