(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111514494.1 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 桂林理工大 学 地址 541004 广西壮 族自治区桂林市 建干 路12号 (72)发明人 代俊峰　李张楠　张振宇　徐保利　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 代理人 刘芳 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 16/29(2019.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种河流污染源解析和污染物运移计算方 法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种河流污染源解析和污染 物运移计算方法及系统， 该方法包括： 基于目标 流域的流域空间属性数据库和社会经济信息数 据库， 确定目标子流域以及建立目标流域河流干 支流水质监测断面网络， 进而确定计算单元； 基 于计算单元和社会经济信息数据库， 计算各个目 标子流域的污染物入河量； 基于计算单元和流域 空间属性数据库， 计算干支流节 点断面月平均流 量； 基于污染物入河量和干支流节 点断面月平均 流量， 考虑岩溶发育对于河流渗漏量和补给量的 影响， 构建目标流域河流水量水质运移模拟模 型； 该模型用于模拟目标流域中各个污染物运移 过程， 为流域水环境治理、 实施水污染控制措施 提供科学指导。 权利要求书3页 说明书16页 附图3页 CN 114169266 A 2022.03.11 CN 114169266 A 1.一种河流污染源解析和污染物运移计算方法， 其特 征在于， 包括： 基于目标流域的流域空间属性数据库和社会经济信 息数据库， 确定目标子流域以及建 立目标流域河流干支 流水质监测断面网络； 所述流域空间属性数据库包括流域地形地貌信 息、 干支流水系分布信息、 土地利用数据、 土壤类型、 气象数据、 水文站点位置信息、 以及所 述水文站点采集的径流信息和水质信息； 所述社会经济信息数据库包括流域行政区、 以及 每个所述流域行政区对应的排污点分布信息、 点源污染物统计数据和非点源污染物统计数 据； 基于所述目标子流域和所述目标流域河流干支流水质监测断面网络， 确定计算单元； 所述计算单元包括干流计算单元、 支流计算单元以及计算节点； 所述干流计算单元为干流 河段涉及的子流域范围； 所述支流计算单元为子流域； 所述计算节点为位于支流对应子流 域的出水口； 基于所述计算单元和所述社会经济信 息数据库， 计算各个所述目标子流域的点源污染 物排放量和非点源污染物排放量， 并基于所述目标子流域的点源污染物排放量和非点源污 染物排放量， 计算各个所述目标子流 域的污染物入河量； 基于所述计算单 元和所述 流域空间属性数据库， 计算干支流节点断面月平均流 量； 基于所述污染物入河量和所述干支流节点断面月平均流量， 考虑岩溶发育对于河流渗 漏量和补给量的影响， 构建目标流域河流水量水质运移模拟模型； 所述 目标流域河流水量 水质运移模拟模型用于模拟目标流 域中各个污染物运移过程。 2.根据权利要求1所述的一种河流污染源解析和污染物运移计算方法， 其特征在于， 所 述基于目标流域的流域空间属性数据库和社会 经济信息数据库， 确定目标子流域以及建立 目标流域河流干支流水质监测断面网络， 具体包括： 基于目标流域的流域空间属性数据库和社会经济信息数据库， 利用GIS将所述目标流 域进行划分， 得到多个目标子流 域； 根据所述多个目标子流域以及所述目标流域的流域空间属性数据库和社会经济信息 数据库， 建立目标流 域河流干支流水质监测断面网络 。 3.根据权利要求1所述的一种河流污染源解析和污染物运移计算方法， 其特征在于， 所 述基于所述计算单元和所述社会经济信息数据库， 计算各个所述目标子流域的点源污染物 排放量和非点源污染物排 放量， 具体包括： 基于所述计算单元和所述社会经济信息数据库， 综合采用污染源普查方法、 环境统计 方法和输出系数法， 统计各个所述目标子流域的点源污染物排放量和非点源污染物排放 量。 4.根据权利要求1所述的一种河流污染源解析和污染物运移计算方法， 其特征在于， 所 述基于所述目标子流域的点源污染物排放量和非点源污染物排放量， 计算各个所述目标子 流域的污染物入河量， 具体包括： 确定点源污染物的入河系数和非点源污染物的入河系数； 将所述目标子流域的点源污染物排放量与 所述点源污染物的入河系数相乘， 确定各个 所述目标子流 域的点源污染物年入河量； 将所述点源污染物年入河量按月平均分配， 以获得各个所述目标子流域的点源污染物 月入河量；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114169266 A 2将所述目标子流域的非点源污染物排放量与所述非点源污染物的入河系数相乘， 确定 各个所述目标子流 域的非点源污染物年入河量； 将所述非点源污染物年入河量分别按照丰平枯水期进行年内分配， 以获得各个所述目 标子流域的非点源污染物月入河量。 5.根据权利要求1所述的一种河流污染源解析和污染物运移计算方法， 其特征在于， 所 述基于所述污染物入河量和所述干支流节点断面月平均流量， 考虑岩溶发育对于河流渗漏 量和补给量的影响， 构建目标流 域河流水量水质运移模拟模型， 具体包括： 基于所述干支流节点断面月平均流 量， 构建相邻干流计算节点的水量平衡方程； 采用一维稳态模型， 确定相邻两个干流计算节点之间的污染物运移过程方程； 基于所述污染物入河量， 构建干流节点污染负荷计算方程； 基于水量平衡方程、 所述污染物运移过程方程和干流节点污染负荷计算方程， 构建水 质‑水量平衡方程； 所述目标流域河流水量水质运移模拟模型的表达式为水质 ‑水量平衡方 程。 6.一种河流污染源解析和污染物运移计算系统， 其特 征在于， 包括： 目标子流域以及目标流域河流干支流水质监测断面网络确定模块， 用于基于目标流域 的流域空间属性数据库和社会经济信息数据库， 确定目标子流域以及建立目标流域河流干 支流水质监测断面网络； 所述流域空间属 性数据库包括流域地形地貌信息、 干支流水系分 布信息、 土地利用数据、 土壤类型、 气象数据、 水文站 点位置信息、 以及所述水文站 点采集的 径流信息和水质信息； 所述社会经济信息数据库包括流域行政区、 以及每个所述流域行政 区对应的排污点分布信息、 点源污染物统计数据和非点源污染物统计数据； 计算单元划分模块， 用于基于所述目标子流域和所述目标流域河流干支流水质监测断 面网络， 确定计算单元； 所述计算单元包括干流计算单元、 支流计算单元以及计算节点； 所 述干流计算单元为干流河段涉及的子流域范围； 所述支流计算单元为子流域； 所述计算节 点为位于支流对应子流 域的出水口； 污染物入河量计算模块， 用于基于所述计算单元和所述社会经济信息数据库， 计算各 个所述目标子流域的点源污染物排放量和非点源污染物排放量， 并基于所述目标子流域的 点源污染物排 放量和非点源污染物排 放量， 计算各个所述目标子流 域的污染物入河量； 干支流节点断面月平均流量计算模块， 用于基于所述计算单元和所述流域空间属性数 据库， 计算干支流节点断面月平均流 量； 目标流域河流水量水质运移模拟模型构建模块， 用于基于所述污染物入河量和所述干 支流节点断面月平均流量， 考虑岩溶发育对于河流渗漏量和补给量的影响， 构建目标流域 河流水量水质运移模拟模型； 所述目标流域河流水量水质运移模拟模型用于模拟目标流域 中各个污染物运移过程。 7.根据权利要求6所述的一种河流污染源解析和污染物运移计算系统， 其特征在于， 所 述目标子流 域以及目标流 域河流干支流水质监测断面网络确定模块， 具体包括： 目标子流域确定单元， 用于基于目标流域的流域空间属性数据库和社会经济信 息数据 库， 利用GIS将所述目标流 域进行划分， 得到多个目标子流 域； 目标流域河流干支流水质监测断面网络确定单元， 用于根据所述多个目标子流域以及 所述目标流域的流域空间属性数据库和社会经济信息数据库， 建立目标流域河流干支流水权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114169266 A 3