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1、10申请公布号CN104217102A43申请公布日20141217CN104217102A21申请号201410392782822申请日20140812G06F19/0020110171申请人中国环境科学研究院地址100012北京市朝阳区安外北苑大羊坊8号72发明人胡小贞蒋丽佳庞燕白献宇54发明名称一种湖泊流域低污染水量及其负荷量计算集成方法57摘要本发明属水污染控制与生态修复技术领域。公开了一种湖泊流域低污染水量及其负荷量计算集成方法。在多个大型湖泊低污染水的调查和研究基础上，针对湖泊流域低污染水的三大主要类型污水处理厂尾水、农村农田径流、城镇地表径流，提炼形成一种较为系统的湖泊流域低污染。
2、水水量和污染负荷计算的集成方法，从而科学、合理地评估湖泊流域不同类型低污染水的分布特点与规律，为制定湖泊流域低污染水污染负荷的控制措施提供基础。该计算方法具体明确、可操作性强。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN104217102ACN104217102A1/1页21一种湖泊流域低污染水量及其负荷量计算集成方法。在多个大型湖泊低污染水调查和研究基础上，针对湖泊流域低污染水的三大主要类型污水处理厂尾水、农村农田径流、城镇地表径流，凝炼形成一种较为系统的湖泊流域低污染水水量和污染负荷计算的集成方法，该方法主。
3、要包括如下几方面内容污水处理厂尾水水量与污染负荷量计算；农村农田径流低污染水量与负荷量计算、城镇地表径流水量与污染负荷量计算，该计算方法具体明确、可操作性强。2根据权利要求1所述的方法，湖泊流域低污染水总水量和污染负荷总量由污水处理厂尾水、农村农田径流、城镇地表径流三大类型低污染水量和污染负荷量组成。3根据权利要求1所述的方法，湖泊流域低污染水总水量根据污水处理厂尾水、农村农田径流、城镇地表径流三大类型低污染水量的总和计算得出。4根据权利要求1所述的方法，湖泊流域低污染水污染负荷总量根据污水处理厂尾水、农村农田径流、城镇地表径流三大类型低污染水负荷量的总和计算得出。5根据权利要求1所述的方法，。
4、污水处理厂尾水的水量根据已建或在建的污水处理厂的数量和处理规模进行计算，污水处理厂尾水污染负荷量按照流域城镇污水处理规模和城镇污水处理厂出水污染物的质量浓度进行计算。6根据权利要求1所述的方法，农村农田径流水量根据降雨期农田产流量和灌溉期农田排水量计算或根据稻季径流水量计算，将两种计算结果进行对比和验证分析，计算流域农田径流产生的水量，农村农田径流污染负荷量计算采用年均流失量框定范围值，并通过全国污染源普查的系数方法进行数据的具体化，在实际计算中进行系数修正以避免偏差。7根据权利要求1所述的方法，城镇地表径流水量采用先计算城镇范围的总降雨量，再根据初期径流的比例计算，城镇地表径流污染负荷量采用。
5、按水量与浓度计算或者按照单位负荷法计算。权利要求书CN104217102A1/4页3一种湖泊流域低污染水量及其负荷量计算集成方法技术领域0001本方法提供了湖泊流域三大主要类型污水处理厂尾水、农村农田径流、城镇地表径流的低污染水量和低污染负荷的计算方法，从而科学、合理地评估湖泊流域不同类型低污染水的分布特点与规律，为制定湖泊流域低污染水污染负荷的控制措施提供基础。本方法属水污染控制与生态修复技术领域。背景技术0002近年来，随着我国湖泊治理力度的加强和湖泊治理新理念的提出，低污染水带来的污染问题越来越受到关注，低污染水治理已经成为湖泊流域点源和面源污染控制之后又一新的挑战。在湖泊富营养化控制的。
6、理论、方法与实践书中提出了低污染水包括经污水处理设施处理后但对湖泊水体来讲仍为污染源的尾水、地表径流以及污染物浓度较低的农田排水、雨季村落地表径流等，湖泊流域低污染水主要包括污水处理厂二级处理尾水、城镇地表径流、农田排水含村落地表径流等3种主要类型。目前关于低污染水的研究，主要集中于低污染水治理技术，其中包括人工湿地技术、自然湿地技术、生态浮床技术、缓冲带技术等，还有针对低污染水去除效率的材料及工艺等方面的研究。但在进行有效治理前，应先了解低污染水量及污染负荷，根据流域不同类型低污染水的产生量、污染负荷量及其空间分布，分析湖泊流域低污染水的特点与规律，进而科学、合理地提出低污染水治理措施。目前。
7、，针对湖泊流域低污染水量和污染负荷量的计算方法还未见报道。本方法在近年来主要湖泊研究实践的基础上，通过对多个湖泊流域低污染水量和污染负荷量计算的积累，凝炼形成一种较为系统的计算湖泊流域低污染水量及其负荷量的计算方法。发明内容0003本发明在抚仙湖、洱海、星云湖、杞麓湖、长寿湖等多个大型湖泊开展的低污染水的调查和研究基础上，针对湖泊流域低污染水的三大主要类型污水处理厂尾水、农村农田径流、城镇地表径流，提出湖泊流域低污染水量和低污染负荷量的具体计算方法，主要包括如下几方面内容污水处理厂尾水量与污染负荷量计算；农村农田径流低污染水量与负荷量计算、城镇地表径流水量与污染负荷量计算。该计算方法具体明确、。
8、可操作性强。00041、水量计算0005湖泊流域低污染水总水量为污水处理厂尾水、农村农田径流和城镇地表径流的水量总和。计算公式为0006QQWQNQC0007三种类型低污染水量QW、QN、QC的计算方法具体如下00081污水处理厂尾水0009根据已建或在建的污水处理厂的数量和处理规模，计算污水处理厂二级处理尾水水量QW。00102农村农田径流说明书CN104217102A2/4页40011本方法采用根据降雨期农田产流量和灌溉期农田排水量计算和根据稻季径流水量计算2种方法，将计算结果进行对比和验证分析，以准确计算流域农田径流产生的水量，农村农田径流水量的计算公式如下所示。0012QNMAXQJ，。
9、QG0013QJRAA1030014QGMGAB0015QNDA0016式中QN为农田径流排水量，M3/A；QJ降雨期农田产流量，M3/A；QG为灌溉期农田排水量，M3/A；R为降雨量，MM；A为农田面积，M2；A为农田产流系数，；MG为农田平均灌溉用水量，M3/M2；D为稻季径流水量，M3HM2；B为灌溉水利用系数。00173城镇地表径流0018本方法采用先计算城镇范围的总降雨量，再根据初期径流的比例计算，城镇地表径流水量的计算公式如下所示。0019QCAPC0020式中QC为城镇地表径流量，M3/A；A为城镇建成区面积，KM2；P为城镇年降雨量，MM；C为初期径流比例。00212、污染负荷。
10、量计算0022湖泊流域低污染水污染负荷总量为污水处理厂尾水、农村农田径流和城镇地表径流污染负荷量的总和。计算公式为0023LLWILNNLCI0024三种类型低污染水污染负荷量LWI、LNI、LCI的计算方法具体如下00251污水处理厂尾水0026按照GB189182002中一级B标准计算污染负荷量，污水处理厂尾水污染负荷量计算公式如下所示。0027LWIQWCWI0028式中LWI为I污染物污水处理厂尾水污染负荷，T/A；QW为流域城镇污水处理规模，M3/A；CWI为城镇污水处理厂出水中I污染物的质量浓度，MG/L，本方法取相应GB189182002中一级B标准。00292农村农田径流003。
11、0本方法采用年均流失量框定范围值，并通过全国污染源普查的系数方法进行数据的具体化，在实际计算中进行系数修正以避免偏差。农田径流污染负荷的计算公式如下所示0031LNIQNCNI0032式中LNI为I污染物农田径流污染负荷，M3/A；CNI为农田径流I污染物的质量浓度，MG/L。00333城镇地表径流0034城镇地表径流污染物量的计算有2种方法，一种为按水量与浓度计算，另一种采用单位负荷法。0035按水量与浓度城镇地表径流污染负荷计算公式说明书CN104217102A3/4页50036LCIQCCCI0037式中LCI为城镇地表径流污染负荷量，M3/A；QC为城镇地表径流量，M3/A；CCI为城。
12、镇地表径流I污染物的质量浓度，MG/L。城镇地表径流污染物的质量浓度值可参照不同城市的地表路面径流污染物浓度。0038采用单位负荷法计算方法详见湖泊富营养化控制和管理技术第18页。具体实施方式0039洱海流域地处云南省大理白族自治州境内，流域面积2565KM2。洱海流域低污染水主要包括污水处理厂尾水、农村农田径流和地表径流三大类。按上述方法分别计算其低污染水量与负荷量，进而计算洱海流域低污染水总水量和污染负荷总量。00401、污水处理厂尾水0041根据洱海流域已建或在建的污水处理厂的数量和处理规模，计算污水处理厂二级处理尾水水量；根据GB189182002中一级B标准计算污染负荷量。洱海流域已。
13、经逐步建立城镇、集镇两级污水收集处理系统，其中城市污水处理厂主要处理大理市市区和洱源县县城的生活污水，共计有3座，已经运行和正在建设的集镇污水处理厂有10座。经计算，洱海流域城镇污水处理厂处理能力可达3193万T/A，其中城市生活污水处理厂为2445万T/A，集镇污水处理厂为748万T/A，达标排放尾水中总氮负荷量为639T/A，总磷负荷量为48T/A。00422、农村农田径流0043根据降雨期农田产流量与灌溉期农田排水量的计算方法，洱海流域每年农田径流排水量在降雨期为10108T/A，农业灌溉产生量为07108T/A，则洱海流域每年农田径流排水估算为17108T/A；根据稻季径流水量计算，洱。
14、海流域每年农田径流排水量为14108T/A。将两方法所得结果对比分析后，洱海流域农田径流排水取15108T/A。0044农田降雨径流污染负荷量估算采取年均流失量方法估算，参考滇池流域农田污染物年均流失量，总氮那为50711316KG/HM2，总磷为0151014KG/HM2，总氮负荷量为1282866T/A，总磷负荷量为38256T/A，采用第一次全国污染源普查系数研究，通过修正农田氮磷流失系数，总氮为661T/A，总磷为18T/A。00453、城镇地表径流0046洱海流域城镇面源来源于大理市市区、洱源县县城、大理经济技术开发区和大理古城大理镇、凤仪镇、喜洲镇、上关镇等乡镇人口聚居区，面积约7。
15、1KM2。根据调查资料城镇平均年降雨量为1048MM，得出流域城镇范围的总降雨量为75107T/A。在一场降雨过程中，占总径流20或25的初期径流，冲刷排放了约50的总径流污染负荷，按照25的初期径流比例进行计算，因此城镇地表径流水量为1875107T/A。0047参照下关镇人口密度，城镇人口密度按1500人/KM2计，洱海流域城镇地表径流水量为1875107T/A。采用水量与水质计算方法中浓度值参照北京市、上海市、西安市和天津城区的地表路面径流污染物浓度的研究分析，城镇地表径流中按照总氮为8MG/L和总磷为06MG/L计算，按公式计算得出总氮为150T/A，总磷为11T/A；采用单位负荷法计算，参考湖泊富营养化控制和管理技术，总氮取10KG/CM/KM2，总磷取25KG/CM/KM2，按公式计算得出总氮为144T/A，总氮为20T/A。两种方法计算得到的数值比较一致，考虑科学性，取2种说明书CN104217102A4/4页6计算结果均值最终确认总氮为147T/A，总磷为15T/A。0048综上所述，计算得出洱海流域低污染水总水量为20086108T/A，总氮为1447T/A，总磷为81T/A。说明书CN104217102A。