专利汇可以提供一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法,包括以下步骤:确定多效应因子、确定出各因素 水 平、设计 正交 表、确定流域面源污染过程机理模型、执行优化模拟方案;本发明将正交优化方法引入到模拟流域面源污染交互效应的优化方案的制定中,极大的提高了流域面源污染模拟模型和 气候 变化 模型耦合模拟的工作效率,并且模拟和对比分析更加全面,同时,利用本发明优化模拟流域面源污染交互效应,有利于发现污染的根源和因素,方便制定合理的治理方案,有利于更高效合理地对农业流域面源的污染进行控制,对构建清洁流域起到了积极的作用。,下面是一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法专利的具体信息内容。
1.一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:确定多效应因子
确定具体流域,根据流域面源污染影响因素特征分析,筛选出7个主要因子作为正交优化的因素,分别是温度、降雨、气候变换模式、温室气体排放情景、水位监测井位置、流域边界与外界有无流量交换,以及面源污染模拟指标;
步骤二:确定出各因素水平
根据研究区实际需求和污染源调查,针对步骤一中的各因素设定水平:对于气温和降雨这两个气候变化因素,根据20个气候变化模式中气候变化数据,根据1950-2099中150年日气温和降雨的长时间序列统计来设置其水平;同时,根据IPCC AR5选取温室气体排放情景按其典型排放路径由低到高设置4个水平;此外,以水位监测井位置选取其研究区的西北、西南、东南和东北斑块区域为4个水平;然后,以研究区边界与外界有无流量交换为因素设置无流量交换和有流量交换2个水平;最后,对于面源污染模拟指标,根据流域的实际污染情况调查,选取总氮(TN),总磷(TP),化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD);
步骤三:设计正交表
将步骤一和步骤二中得出的数据输入至统计分析软件Minitab17中,进行质量改善和统计分析,在Minitab17中完成流域面源污染交互效应的混合型正交优化因素及水平设置部分,选取因素水平,最终得到流域面源污染交互效应的混合型正交优化设计表;
步骤四:确定流域面源污染过程机理模型
根据流域实际情况,选取能模拟流域面源污染全部物理过程的复杂机理模型MIKE SHE,实现对污染过程的模拟;
步骤五:执行优化模拟方案
在步骤四中的污染过程的模拟中,执行步骤三得出的流域面源污染交互效应的混合型正交优化设计表,完成正交优化后的机理模型模拟过程。
2.根据权利要求1所述的一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法,其特征在于:所述步骤一中正交优化的因素即表头列数,为具有代表性的点,具备了“均匀分散,齐整可比”的特点。
3.根据权利要求1所述的一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法,其特征在于:所述步骤二中,对于气温的变化因素,具体为选取20个气候变化模式中150年日均最低温(低温气候模式)、最高温(高温气候模式)、平均气温(平均温度模式)、和中间(中位数,中间温度模式)气温的气候变化模式,定义为以气温为因素的4个水平,代表以气温为因素的长期极端和正常气候。
4.根据权利要求1所述的一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法,其特征在于:所述步骤二中,对于降雨的变化因素,具体为选取20个气候变化模式中150年日均最低降雨量(干燥气候模式)、最高降雨量(湿润气候模式)、平均降雨量(平均降雨模式)、和中间(中位数,中间降雨模式)降雨量的气候变化模式,定义为以降雨因素的4个水平。
5.根据权利要求1所述的一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法,其特征在于:所述步骤二中,根据IPCC AR5选取温室气体排放情景按其典型排放路径由低到高设置的4个水平为RCP 2.6,RCP 4.5,RCP 6.0和RCP 8.5。
6.根据权利要求1所述的一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法,其特征在于:所述步骤三中,流域面源污染交互效应的混合型正交优化设计表中的表头设计安排为边界与外界有无流量交换、降雨变化模式、气温变化模式、温室气体排放情景、水位监测井位置和面源污染模拟指标。
7.根据权利要求1所述的一种模拟流域面源污染交互效应的优化方法,其特征在于:所述步骤三中,流域面源污染交互效应的混合型正交优化设计表为:用L为正交表的代号,n为模型模拟的次数,t为水平数,c为列数,安排最多的因素个数,各列的水平数可以不相等。
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