一种土壤修复污染范围的判定方法
专利汇可以提供一种土壤修复污染范围的判定方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 土壤 修复技术领域，公开了一种 土壤修复 污染范围的判定方法。本发明包括以下步骤： 数据采集 和处理；利用泰森多边形进行分区：将污染点位数据对应投影在场地平面上，进行平面分区；进行场地分层，并界定各层分区已知的污染层级；在场地各个分层均完成泰森多边形分区后，将属于相应深度分层内的 采样 样品点位投影至平面，根据相应层内的取样点污染物数据得到相应泰森分区内的污染程度；对各层污染物采用克里金插值模拟，根据插值结果比对并补充未知分区污染层级；统计修复方量；导出拐点坐标。本发明判定准确率高，可有效避免在上下层污染范围重叠处产生的错层现象。，下面是一种土壤修复污染范围的判定方法专利的具体信息内容。
1.一种土壤修复污染范围的判定方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、数据采集和处理：对采集的原始场地数据提取信息并进行统计分析；
步骤二、利用泰森多边形进行分区：将污染点位数据对应投影在场地平面上，进行平面分区；
步骤三、进行场地分层，并界定各层分区已知的污染层级；在场地各个分层均完成泰森多边形分区后，将属于相应深度分层内的采样样品点位投影至平面，根据相应层内的取样点污染物数据得到相应泰森分区内的污染程度；
步骤四、对各层污染物采用克里金插值模拟，根据插值结果比对并补充未知分区污染层级；
步骤五、统计修复方量：统计各层修复方量、总修复方量和各层的污染分区方量；
步骤六、导出拐点坐标，生成待修复区的开挖拐点，用于后续的土壤修复施工。
2.根据权利要求1所述的一种土壤修复污染范围的判定方法，其特征在于：步骤二中，平面分区的方式为在场地红线范围内，根据所有已存在的采样点位进行泰森多边形划分，得到场地范围内的泰森分区，之后根据污染物在纵向的分布规律，对土壤进行深度分层，并对每个深度分层都按照同样的泰森分区进行区域划分。
3.根据权利要求2所述的一种土壤修复污染范围的判定方法，其特征在于：步骤二中泰森分区的具体划分包括以下步骤：
2.1、在场地红线范围内，按照从左到右、自上而下的顺序将污染点数据导入ArcGIS软件；
2.2、在所有点中划分出符合德洛内准则的不规则三角网；
2.3、根据污染物分布深度、污染物浓度分布特点、土壤地质结构及地下水分布特征等因素，对场地内待修复土壤进行纵向分层，指定每一层的深度范围；
2.4、纵向分层划分完成后进行单层分区，划分原则为将每层地块均按照所有点划分出的泰森多边形网进行分区。
4.根据权利要求1所述的一种土壤修复污染范围的判定方法，其特征在于：步骤三中具体的分层定级方式包括以下步骤：
3.1、确定每个泰森分区内的污染物浓度；
根据泰森多边形算法，每个泰森分区内只会有一个取样点，该取样点内的全部样品数据，取其中各污染物的最大浓度值作为本区域的污染物浓度；
3.2、确定每个泰森分区的污染层级；
根据取样点所有污染物的浓度判定污染层级，具体分为无污染、轻度污染和重度污染；
3.3、比较每个泰森分区内取样点内所有污染物各自的污染层级，并取各污染物污染层级中最高值确定为本泰森分区的污染层级。
5.根据权利要求1所述的一种土壤修复污染范围的判定方法，其特征在于：步骤四中的模拟补充方法包括以下步骤：
4.1、采用克里金插值法，在每个平面分层内对每种污染物进行一次克里金插值模拟，模拟出该污染物在全场区内的浓度分布梯度；
4.2、针对各层内每种污染物模拟出的浓度梯度分布，采用步骤三中确定的污染物层级进行概化，将每种污染物按照各自污染层级划分出轻重污染范围；之后将每个平面分层内所有污染物的轻重梯度范围进行叠加，取各污染物中污染层级最重的范围边界进行融合，得到总的污染梯度分布；
4.3、将每一层的总污染梯度分布图与步骤3.3中泰森分区的污染梯度分布叠加。
6.根据权利要求5所述的一种土壤修复污染范围的判定方法，其特征在于：步骤4.3中，当将总污染梯度分布图与步骤3.3得到的泰森分区进行比对，部分分区中两种方式判定结果不一致时，调取该区域与周边区域的采样结果进行人工比对判定。
7.根据权利要求5所述的一种土壤修复污染范围的判定方法，其特征在于：步骤四中对于部分泰森分区采样点位在该深度无采样样品，缺乏采样数据用于判定该区域内污染层级的情况，采用克里金插值模拟的方式推测该区域内的污染程度，对各分层区域中各目标污染物分别进行插值并叠加得出总污染梯度分布图，之后综合判断缺乏点位信息的泰森分区的污染层级。
8.根据权利要求1所述的一种土壤修复污染范围的判定方法，其特征在于：步骤五中各参数的确定方法包括以下步骤：
5.1、根据步骤二得到的泰森分区和步骤四得到的各层的污染物污染层级分布，确定污染物的污染范围；高于修复目标的污染区域均认为在修复范围内；
5.2、根据各平面分层的深度范围与修复范围，得出各污染分区范围内的土方量；
5.3、根据步骤5.2得到的各污染分区范围内的土方量，确定该污染层级内的总污染土方量；
5.4、将各污染层级内的污染范围进行叠加，得出总平面修复范围和总污染土壤土方量。
9.根据权利要求8所述的一种土壤修复污染范围的判定方法，其特征在于：步骤5.2中土方量的具体确定方法为各污染分区的面积乘以该平面层的厚度。
一种土壤修复污染范围的判定方法
技术领域
背景技术
发明内容
步骤一、数据采集和处理：对采集的原始场地数据提取信息并进行统计分析；
步骤二、利用泰森多边形进行分区：将污染点位数据对应投影在场地平面上，进行平面分区；
步骤三、进行场地分层，并界定各层分区已知的污染层级；在场地各个分层均完成泰森多边形分区后，将属于相应深度分层内的采样样品点位投影至平面，根据相应层内的取样点污染物数据得到相应泰森分区内的污染程度；
步骤四、对各层污染物采用克里金插值模拟，根据插值结果比对并补充未知分区污染层级；
步骤五、统计修复方量：统计各层修复方量、总修复方量和各层的污染分区方量；
步骤六、导出拐点坐标，生成待修复区的开挖拐点，用于后续的土壤修复施工。
2.2、在所有点中划分出符合德洛内准则的不规则三角网；
2.3、根据污染物分布深度、污染物浓度分布特点、土壤地质结构及地下水分布特征等因素，对场地内待修复土壤进行纵向分层，指定每一层的深度范围；
2.4、纵向分层划分完成后进行单层分区，划分原则为将每层地块均按照所有点划分出的泰森多边形网进行分区。
根据泰森多边形算法，每个泰森分区内只会有一个取样点，该取样点内的全部样品数据，取其中各污染物的最大浓度值作为本区域的污染物浓度；
3.2、确定每个泰森分区的污染层级；
根据取样点所有污染物的浓度判定污染层级，具体分为无污染、轻度污染和重度污染；
3.3、比较每个泰森分区内取样点内所有污染物各自的污染层级，并取各污染物污染层级中最高值确定为本泰森分区的污染层级。
4.2、针对各层内每种污染物模拟出的浓度梯度分布，采用步骤三中确定的污染物层级进行概化，将每种污染物按照各自污染层级划分出轻重污染范围；之后将每个平面分层内所有污染物的轻重梯度范围进行叠加，取各污染物中污染层级最重的范围边界进行融合，得到总的污染梯度分布；
4.3、将每一层的总污染梯度分布图与步骤3.3中泰森分区的污染梯度分布叠加。
5.2、根据各平面分层的深度范围与修复范围，得出各污染分区范围内的土方量；
5.3、根据步骤5.2得到的各污染分区范围内的土方量，确定该污染层级内的总污染土方量；
5.4、将各污染层级内的污染范围进行叠加，得出总平面修复范围和总污染土壤土方量。
附图说明
图3为本实施例中第一层土壤分区的克里金插值模拟污染分区；
图4为本实施例中第一层综合模拟结果对泰森多边形污染分区进行补充后的分区。
具体实施方式
原始的场地数据是通过对不同污染点进行土壤采样，并经过实验分析得到的；根据原始场地数据，提取每个污染点数据的详细信息，并对初始数据进行统计分析；
每个污染点数据提取的信息包括：采样点位、样品名称、采样坐标、采样深度和各目标污染物浓度。
2.2、在所有点中划分出符合德洛内准则（即每个三角形外接圆内不包含其它点）的不规则三角网；
2.3、根据污染物分布深度、污染物浓度分布特点、土壤地质结构及地下水分布特征等因素，对场地内待修复土壤进行纵向分层，指定每一层的深度范围；
通常情况下由于表层土壤污染相对较重且变动范围较大，每层深度范围取1 2m；深层~
土壤污染物浓度相对较低，且分布较为均匀，可适当增加每层深度范围，如2 3m；
~
2.4、纵向分层划分完成后进行单层分区，划分原则为将每层地块均按照所有点划分出的泰森多边形网进行分区，以此方法划分后各个单层的平面分区方式统一，便于进行步骤三中的污染层级判定。
3.1、确定每个泰森分区内的污染物浓度；
根据泰森多边形算法，每个泰森分区内只会有一个取样点，该取样点内可能有一个或多样品数据，当有多个样品数据时取各污染物的最大浓度值作为本区域的污染物浓度；
3.2、确定每个泰森分区的污染层级；
根据取样点所有污染物的浓度判定污染层级，如无污染、轻度污染和重度污染，具体的层级划分标准根据场地修复目标值、污染物浓度与超标倍数、修复工艺处理难度和修复工艺的选择进行判定。
在本实例中，场地目标污染物有12种，共划分5个平面分层，所以在每个分层内进行12次克里金插值模拟，一共进行60次插值模拟；
4.2、针对各层内每种污染物模拟出的浓度梯度分布，采用步骤三中确定的污染物层级进行概化，将每种污染物按照各自污染层级划分出轻重污染范围；之后将每个平面分层内所有污染物的轻重梯度范围进行叠加，取各污染物中污染层级最重的范围边界进行融合，得到总的污染梯度分布；
4.3、将每一层的总污染梯度分布图与步骤3.3中泰森分区的污染梯度分布叠加；
将总污染梯度分布图与步骤3.3得到的泰森分区进行比对，如部分分区中存在两种方式判定结果不一的情况，则调取该区域与周边区域的采样结果进行人工比对判定；
4.4、泰森分区内可能存在因缺乏采样点，从而导致无法通过3.3步骤判断污染层级的区域，这些区域采用总污染梯度分布图进行辅助判定，补全该层内所有泰森分区的污染层级；
本实施例中第一层分区，经由污染物差值模拟辅助判断的污染分区如图3所示，综合模拟结果对泰森多边形污染分区进行补充后的分区如图4所示。
5.1、根据步骤二得到的泰森分区和步骤四得到的各层的污染物污染层级分布，确定污染物的污染范围；高于修复目标的污染区域（轻度、和重度污染）认为在修复范围内；
5.2、根据各平面分层的深度范围与修复范围，得出各污染分区范围内的土方量；
土方量的具体确定方法为各污染分区的面积乘以该平面层的厚度；
本实例中以第一层为例，本层深度范围为0 2m，厚度为2m，经过前四步判断后轻度污染~
面积约为3.5万m2，重度污染面积约为3.8万m2；因此轻度污染方量约为7万m3，重度污染面积约为7.6万m3；
5.3、根据步骤5.2得到的各污染分区范围内的土方量，确定该污染层级内的总污染土方量；
本实施例中，上部第一层污染层级内的总污染土方量为14.6万m3；
5.4、将各污染层级内的污染范围进行叠加，得出总平面修复范围和总污染土壤土方量；
3
本实施例中，总污染土壤的土方量约为29万m。
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