一种缓冲带植被-土壤系统去除径流污染物的预测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115575605A(43)申请公布日2023.01.06(21)申请号202211226673.X(22)申请日2022.10.09(71)申请人上海市环境科学研究院地址200233上海市徐汇区钦州路508号(72)发明人熊丽君吴建强黄沈发王敏黄宇驰唐浩(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师崔清杨(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)G01F1/002(2022.01)G01W1/14(2006.01)权利要求书3页说明书12页附图2页(54)发明名称一种缓冲带植被-土壤系统去除径流污染物的预测方法(57)摘要本申请公开了一种缓冲带植被‑土壤系统去除径流污染物的预测方法，包括：监测降雨事件的动态降雨量、缓冲带的入流径流量及径流浓度、出口径流量及径流浓度、出口渗流浓度，通过晴天土壤含水量监测，分析获得土壤含水量与前期晴天时间的关系，预测目标降雨下的雨前土壤初始含水量；构建径流量预测模型，预测目标降雨下的径流量和渗流量；构建径流去除浓度、渗流去除浓度预测模型，结合径流量、渗流量，预测目标降雨下的缓冲带径流去除负荷、渗流去除负荷。该方法输入参数获取容易，计算简单方便，可在不同降雨条件下快速得到植被缓冲带的径流削减量、渗流量、径流去除负荷、渗流去除负荷的预测结果，为有效设计农田径流污染工程措施提供技术支撑。CN115575605ACN115575605A权利要求书1/3页1.一种缓冲带植被‑土壤系统去除径流污染物的预测方法，其特征在于，包括：监测降雨事件的动态降雨量，统计降雨事件的降雨量、降雨峰值、平均降雨强度、降雨历时、前期晴天数；每天连续监测土壤含水量，根据土壤含水量与前期晴天时间之间的关系，建立土壤含水量与前期晴天时间的预测模型，并获得土壤饱和含水量；监测缓冲带的入流径流量及径流浓度、出口径流量及径流浓度、出口渗流浓度，计算径流去除浓度和渗流去除浓度；根据监测的入流径流量、统计的降雨量、缓冲带入流的农田汇水面积，构建入流径流量预测模型；根据监测的入流径流浓度、统计的降雨量、降雨历时、降雨峰值和平均降雨强度，构建入流径流浓度预测模型；根据监测的入流径流量、出口径流量、获得的土壤饱和含水量、雨前土壤初始含水量、植被截流水量、统计的降雨量、平均降雨强度和降雨历时，构建出口径流量、渗流量预测模型；根据计算得到的径流去除浓度、统计的降雨峰值和降雨历时，构建径流去除浓度预测模型；根据计算得到的渗流去除浓度、监测的入流径流浓度，构建渗流去除浓度预测模型；通过所述入流径流量预测模型、所述入流径流浓度预测模型、所述出口径流量、渗流量预测模型、所述径流去除浓度预测模型、所述渗流去除浓度预测模型，预测目标降雨下的径流量、渗流量、径流去除负荷、渗流去除负荷。2.根据权利要求1所述的缓冲带植被‑土壤系统去除径流污染物的预测方法，所述通过所述入流径流量预测模型、所述入流径流浓度预测模型、所述出口径流量、渗流量预测模型、所述径流去除浓度预测模型、所述渗流去除浓度预测模型，预测目标降雨下的径流量、渗流量、径流去除负荷、渗流去除负荷，包括：根据目标降雨的降雨量以及区域的农田汇水面积，通过所述入流径流量预测模型预测目标降雨下的径流入流量；根据目标降雨的降雨量、降雨历时、降雨峰值、平均降雨强度，通过所述入流径流浓度预测模型预测目标降雨下的径流入流浓度；根据目标降雨的前期晴天时间、降雨历时、降雨强度、降雨量、植被截流水量，通过所述出口径流量、渗流量预测模型预测目标降雨下的出口径流量和渗流量；根据目标降雨的降雨历时、降雨峰值，通过所述径流去除浓度预测模型预测目标降雨的径流去除浓度，并结合目标降雨预测的出口径流量，计算目标降雨下的径流去除负荷；根据目标降雨的径流入流浓度，通过所述渗流去除浓度预测模型预测目标降雨的渗流去除浓度，并结合目标降雨预测的出口渗流量，计算目标降雨下的渗流去除负荷。3.根据权利要求1所述的缓冲带植被‑土壤系统去除径流污染物的预测方法，其特征在于，所述监测降雨事件的动态降雨量，统计降雨事件的降雨量、降雨峰值、平均降雨强度、降雨历时、前期晴天数，包括：根据雨量气象站监测得到降雨事件的动态降雨量，统计降雨事件的降雨量、降雨峰值、平均降雨强度、降雨历时、前期晴天数；每场降雨事件以不降雨时间大于6小时进行分隔；2CN115575605A权利要求书2/3页所述每天连续监测土壤含水量，根据土壤含水量与前期晴天时间之间的关系，建立土壤含水量与前期晴天时间的预测模型，并获得土壤饱和含水量，包括：采用土壤参数仪每天连续监测土壤含水量，制作土壤含水量与前期晴天时间的散点图，读取土壤饱和含水量，并拟合第一关系式，确定系数，验证成功后确定为雨前土壤含水量的预测模