一種農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算方法及裝置，通過(guò)對(duì)污染物含量(前述方程)與徑流過(guò)程(WEP-L)的計(jì)算，將污染物隨徑流入河過(guò)程用具有物理機(jī)制的編程語(yǔ)言描述(Fortran編程)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田面源污染物入河量計(jì)算結(jié)果的動(dòng)態(tài)性和穩(wěn)定性，剔除人為因素的過(guò)多干擾。該方法既提高了計(jì)算結(jié)果的模擬精度，又實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定預(yù)測(cè)功能。
【專利說(shuō)明】一種農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水文學(xué)與水環(huán)境學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算 方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 農(nóng)田面源污染泛指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，溶解的或固體的污染物，如農(nóng)田中的土粒、氮 素、磷素、農(nóng)藥重金屬等有機(jī)或無(wú)機(jī)物質(zhì)，從非特定的地域，在降水和徑流沖刷作用下，通過(guò) 農(nóng)田地表徑流、農(nóng)田排水和地下滲漏，使大量污染物進(jìn)入受納水體（河流、湖泊、水庫(kù)、海 灣）所引起的污染。目前，對(duì)農(nóng)田面源污染入河量通常采用輸出系數(shù)法，輸出系數(shù)法是指農(nóng) 田施肥量、作物吸收率與入河系數(shù)的乘積，作物吸收率依靠大量的觀測(cè)試驗(yàn)得到，受降水、 氣溫、種植結(jié)構(gòu)、植物種類等因素影響；入河系數(shù)依靠經(jīng)驗(yàn)或觀測(cè)實(shí)驗(yàn)確定。該方法物理機(jī) 制較弱，不適宜計(jì)算范圍過(guò)大；此外，該方法對(duì)污染物在空間遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程機(jī)理描述較弱， 計(jì)算結(jié)果受人為因素干擾較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算方法及裝置，旨在解決 上述【背景技術(shù)】中的不足。
[0004] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算方法，包括以下步驟：
[0005] S1、利用WEP-L模擬農(nóng)田徑流過(guò)程，包含月徑流過(guò)程和年徑流過(guò)程；
[0006] S2、建立空間尺度下農(nóng)田面源入河量-施肥類型及周期-徑流過(guò)程的非線性關(guān) 系；
[0007] S3、運(yùn)行WEQ分布式水質(zhì)模型，耦合WEP-L流域分布式水文模型的徑流模擬結(jié)果， 對(duì)農(nóng)田面源污染物入河量進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算；
[0008] S4、將Fortran語(yǔ)言運(yùn)行結(jié)果導(dǎo)入GIS工具中，完成農(nóng)田面源污染物入河量的空間 可視化。
[0009] 優(yōu)選地，在步驟S2中，所述非線性關(guān)系用函數(shù)定義為：
[0010]

【權(quán)利要求】
1. 一種農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算方法，其特征在于包括以下步驟： 51、 利用WEP-L模擬農(nóng)田徑流過(guò)程，包含月徑流過(guò)程和年徑流過(guò)程； 52、 建立空間尺度下農(nóng)田面源入河量-施肥類型及周期-徑流過(guò)程的非線性關(guān)系； 53、 運(yùn)行WEQ分布式水質(zhì)模型，耦合WEP-L流域分布式水文模型的徑流模擬結(jié)果，對(duì)農(nóng) 田面源污染物入河量進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算； 54、 將Fortran語(yǔ)言運(yùn)行結(jié)果導(dǎo)入GIS工具中，完成農(nóng)田面源污染物入河量的空間可視 化。
2. 如權(quán)利要求1所述的農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算方法，其特征在于，在步驟S2中， 所述非線性關(guān)系用函數(shù)定義為：
式中：Area為灌溉面積；Quota為單位面積施肥量，i表示施肥季節(jié)（或指植物生長(zhǎng)周 期）；Cont為肥料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，k表示施肥類型，η表示施肥類型總數(shù)；rate為營(yíng)養(yǎng)物 質(zhì)作物吸收率；R_thly i為相應(yīng)施肥季節(jié)i的農(nóng)田逐月徑流量；R_als為農(nóng)田年徑流總量。
3. -種農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算裝置，其特征在于，包括： 徑流模擬模塊，用于利用WEP-L模擬農(nóng)田徑流過(guò)程，包含月徑流過(guò)程和年徑流過(guò)程； 關(guān)系建立模塊，用于建立空間尺度下農(nóng)田面源入河量-施肥類型及周期-徑流過(guò)程的 非線性關(guān)系； 動(dòng)態(tài)計(jì)算模塊，用于運(yùn)行WEQ分布式水質(zhì)模型，WEP-L耦合流域分布式水文模型的徑流 模擬結(jié)果，對(duì)農(nóng)田面源污染物入河量進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)算； 分布圖繪制模塊，用于將Fortran語(yǔ)言運(yùn)行結(jié)果導(dǎo)入GIS工具中，完成農(nóng)田面源污染物 入河量的空間可視化；其中， 所述徑流模擬模塊、關(guān)系建立模塊、動(dòng)態(tài)計(jì)算模塊以及分布圖繪制模塊依次連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的農(nóng)田面源污染物入河量的計(jì)算裝置，其特征在于，在關(guān)系建立 模塊中，所述非線性關(guān)系用函數(shù)定義為：
式中：Area為灌溉面積；Quota為單位面積施肥量，i表示施肥季節(jié)（或指植物生長(zhǎng)周 期）；Cont為肥料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，k表示施肥類型，η表示施肥類型總數(shù)；rate為營(yíng)養(yǎng)物 質(zhì)作物吸收率；R_thly i為相應(yīng)施肥季節(jié)i的農(nóng)田逐月徑流量；R_als為農(nóng)田年徑流總量。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104143048SQ201410353024
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】賀華翔, 周祖昊, 牛存穩(wěn), 胡鵬, 賈仰文, 柴福鑫, 謝新民, 劉佳嘉, 陳星宇 申請(qǐng)人:中國(guó)水利水電科學(xué)研究院