本發(fā)明屬于城市水污染防治、城市排水系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃及給水排水，涉及一種城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制效能評(píng)估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、合流制溢流污染(cso)是城市排水系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中較為常見(jiàn)的問(wèn)題之一，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，合流制管道約占排水管道總長(zhǎng)度的10.6％，此外，部分按照分流制排水體制規(guī)劃建設(shè)的區(qū)域由于雨污管網(wǎng)混接、錯(cuò)接、漏接等問(wèn)題，使得已建設(shè)完成的雨污水管均呈現(xiàn)混(合)流的狀態(tài)。合流制管網(wǎng)旱季時(shí)流量較小，污水中的顆粒物沉積在管網(wǎng)中并吸附富集有機(jī)物等污染物；雨季時(shí)隨著地表徑流的匯入，超過(guò)截流能力的合流污水溢流進(jìn)入天然水體，溢流污水中有機(jī)物、氮磷富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)及潛在的病原微生物、有毒有害物質(zhì)均會(huì)對(duì)受納水體水質(zhì)及水生態(tài)產(chǎn)生影響。排水系統(tǒng)旱季“藏污納垢”、雨季“零存整取”等問(wèn)題導(dǎo)致汛期河道返黑、返臭，水質(zhì)惡化現(xiàn)象頻發(fā)，汛期合流制溢流污染問(wèn)題已經(jīng)成為現(xiàn)階段制約我國(guó)水環(huán)境治理持續(xù)改善的重要因素之一，汛期溢流污染防治也成為了現(xiàn)階段水生態(tài)環(huán)境治理的重點(diǎn)。

2、針對(duì)排水系統(tǒng)溢流污染問(wèn)題，不少城市和地區(qū)都開(kāi)展了從“源頭-過(guò)程-末端”的全流程全過(guò)程治理，建設(shè)了包括低影響開(kāi)發(fā)、調(diào)蓄、截流、合流污水處理等一系列措施在內(nèi)的“灰綠結(jié)合”的溢流污染控制體系?？傮w上，溢流污染控制是一個(gè)綜合性系統(tǒng)性的工程，各子系統(tǒng)各有側(cè)重又相互關(guān)聯(lián)，只有各子系統(tǒng)銜接得當(dāng)才能充分發(fā)揮控制系統(tǒng)的整體效能。對(duì)溢流污染控制系統(tǒng)的運(yùn)行效能進(jìn)行綜合評(píng)估，能夠科學(xué)客觀(guān)的了解溢流污染控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況及環(huán)境效益，有助于補(bǔ)齊短板，助力水環(huán)境的持續(xù)改善。但現(xiàn)階段尚未建設(shè)完善的控制系統(tǒng)運(yùn)行效能評(píng)估體系，現(xiàn)有研究均缺乏一定的系統(tǒng)性，評(píng)估的對(duì)象相對(duì)單一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)溢流污染綜合效益的識(shí)別。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中未建設(shè)完善的控制系統(tǒng)運(yùn)行效能評(píng)估體系，當(dāng)前研究均缺乏一定的系統(tǒng)性，評(píng)估的對(duì)象相對(duì)單一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)溢流污染綜合效益識(shí)別的問(wèn)題，提供一種城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制效能評(píng)估方法及系統(tǒng)。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制效能評(píng)估方法，包括：

4、基于溢流污染控制系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)際情況、各項(xiàng)設(shè)施實(shí)際運(yùn)行情況、受納水體水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)及公眾期望值，確定城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制效能評(píng)估指標(biāo)；

5、基于所確定的效能評(píng)估指標(biāo)，構(gòu)建包含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制評(píng)估指標(biāo)體系；

6、基于層次分析法和指標(biāo)層中各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，分別獲取準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)向量和指標(biāo)層中各個(gè)指標(biāo)對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)向量；

7、基于相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，將評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為若干個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)；

8、基于半梯形分布圖法，獲取評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，進(jìn)而構(gòu)建模糊判斷矩陣；

9、基于指標(biāo)層中各個(gè)指標(biāo)對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)向量及模糊判斷矩陣，構(gòu)建一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量，根據(jù)最大隸屬度原則對(duì)各準(zhǔn)則層進(jìn)行綜合判定；根據(jù)基于各準(zhǔn)則層的一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量建立二級(jí)的模糊綜合矩陣，同時(shí)基于各準(zhǔn)則層的權(quán)向量和二級(jí)模糊綜合矩陣，得到二級(jí)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量，基于最大隸屬度原則，分別進(jìn)行二級(jí)綜合評(píng)價(jià)和一級(jí)綜合評(píng)價(jià)，得到最終的評(píng)價(jià)結(jié)果。

10、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：

11、進(jìn)一步的，城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制效能評(píng)估指標(biāo)分別為：片區(qū)雨污分流率、不完全分流制區(qū)域雨污混錯(cuò)接率、合流制區(qū)域溢流體積控制率、旱天溢流率、管網(wǎng)超載率、截流干管雨水截流率、調(diào)蓄池容積利用率、污水處理廠(chǎng)雨天可利用處理率、設(shè)施管理維護(hù)水平、設(shè)施聯(lián)合調(diào)度水平、受納水體汛期水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、受納水體汛期污染強(qiáng)度和受納水體水環(huán)境公眾滿(mǎn)意度。

12、進(jìn)一步的，構(gòu)建包含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制評(píng)估指標(biāo)體系，具體為：目標(biāo)層為溢流污染控制系統(tǒng)效能評(píng)估，準(zhǔn)則層分別為控制系統(tǒng)建設(shè)狀況、控制設(shè)施運(yùn)行效能和環(huán)境影響情況；指標(biāo)層分別是準(zhǔn)則層中三個(gè)準(zhǔn)則的細(xì)化指標(biāo)，其中，控制系統(tǒng)建設(shè)狀況包括片區(qū)雨污分流率、不完全分流制區(qū)域雨污混錯(cuò)接率、合流制區(qū)域溢流體積控制率和旱天溢流率，控制設(shè)施運(yùn)行效能包括管網(wǎng)超載率、截流干管雨水截流率、調(diào)蓄池容積利用率、污水處理廠(chǎng)雨天可利用處理率、設(shè)施管理維護(hù)水平和設(shè)施聯(lián)合調(diào)度水平，環(huán)境影響情況包括受納水體汛期水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、受納水體汛期污染強(qiáng)度和受納水體水環(huán)境公眾滿(mǎn)意度。

13、進(jìn)一步的，將評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為若干個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，具體為：將評(píng)價(jià)指標(biāo)分為五個(gè)等級(jí)，分別為ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ，其中，等級(jí)ⅰ表示溢流污染控制效果最好，等級(jí)ⅴ表示溢流污染控制效果最差。

14、進(jìn)一步的，基于半梯形分布圖法，獲取評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，進(jìn)而構(gòu)建模糊判斷矩陣，具體為：通過(guò)專(zhuān)家評(píng)測(cè)對(duì)設(shè)施管理維護(hù)水平和設(shè)施聯(lián)合調(diào)度水平進(jìn)行百分比統(tǒng)計(jì)，確定對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度；其中，片區(qū)雨污分流率、合流制區(qū)域溢流體積控制率、截流干管雨水截流率、調(diào)蓄池容積利用率、污水處理廠(chǎng)雨天可利用處理率、受納水體汛期水質(zhì)達(dá)標(biāo)率、受納水體公眾滿(mǎn)意度為偏大型指標(biāo)；不完全分流制區(qū)域雨污混錯(cuò)接率、旱天溢流率、管網(wǎng)超載率、受納水體汛期污染強(qiáng)度為偏小型指標(biāo)；偏大型指標(biāo)采用“升半梯形分布圖”法求解評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，偏小型指標(biāo)采用“降半梯形分布圖”法求解評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度。

15、進(jìn)一步的，偏大型指標(biāo)采用“升半梯形分布圖”法求解評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，具體為：當(dāng)j＝1時(shí)，

16、

17、當(dāng)j＝2-4時(shí)，

18、

19、當(dāng)j＝5時(shí)，

20、

21、進(jìn)一步的，偏小型指標(biāo)采用“降半梯形分布圖”法求解評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，具體為：當(dāng)j＝1時(shí)，

22、

23、當(dāng)j＝2-4時(shí)，

24、

25、當(dāng)j＝5時(shí)，

26、

27、其中，rij為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，ci為評(píng)價(jià)指標(biāo)i的指標(biāo)值，sij為評(píng)價(jià)指標(biāo)i的j等級(jí)值；

28、根據(jù)各指標(biāo)的隸屬度，構(gòu)建各準(zhǔn)則層的模糊判斷矩陣r；

29、

30、進(jìn)一步的，根據(jù)基于指標(biāo)層中各個(gè)指標(biāo)對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)向量及模糊判斷矩陣，構(gòu)建一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量，具體為：基于指標(biāo)層中各個(gè)指標(biāo)對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)向量和模糊判斷矩陣，獲取各準(zhǔn)則層的一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量；基于各準(zhǔn)則層的權(quán)向量和二級(jí)模糊綜合矩陣，得到二級(jí)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量，具體為：基于各準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)向量和二級(jí)模糊綜合矩陣進(jìn)行相乘，得到二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量。

31、基于城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制效能評(píng)估系統(tǒng)，包括：

32、確定模塊，所述確定模塊基于溢流污染控制系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)際情況、各項(xiàng)設(shè)施實(shí)際運(yùn)行情況、受納水體水環(huán)境保護(hù)目標(biāo)及公眾期望值，確定城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制效能評(píng)估指標(biāo)；

33、第一構(gòu)建模塊，所述第一構(gòu)建模塊基于所確定的效能評(píng)估指標(biāo)，構(gòu)建包含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制評(píng)估指標(biāo)體系；

34、第一獲取模塊，所述第一獲取模塊基于層次分析法和指標(biāo)層中各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，分別獲取準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)向量和指標(biāo)層中各個(gè)指標(biāo)對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)向量；

35、劃分模塊，所述劃分模塊基于相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，將評(píng)價(jià)指標(biāo)劃分為若干個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)；

36、第二獲取模塊，所述第二獲取模塊基于半梯形分布圖法，獲取評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)各評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，進(jìn)而構(gòu)建模糊判斷矩陣；

37、第二構(gòu)建模塊，所述第二構(gòu)建模塊基于指標(biāo)層中各個(gè)指標(biāo)對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)向量及模糊判斷矩陣，構(gòu)建一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量，根據(jù)最大隸屬度原則對(duì)各準(zhǔn)則層進(jìn)行綜合判定；基于各準(zhǔn)則層的一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量建立二級(jí)的模糊綜合矩陣，并基于各準(zhǔn)則層的權(quán)向量和二級(jí)模糊綜合矩陣，得到二級(jí)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果向量，基于最大隸屬度原則，分別進(jìn)行二級(jí)綜合評(píng)價(jià)和一級(jí)綜合評(píng)價(jià)，得到最終的評(píng)價(jià)結(jié)果。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

39、本發(fā)明通過(guò)城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制效能評(píng)估指標(biāo)，構(gòu)建包含目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)溢流污染控制評(píng)估指標(biāo)體系；并基于層次分析法獲取準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的權(quán)向量和指標(biāo)層中各個(gè)指標(biāo)對(duì)準(zhǔn)則層的權(quán)向量；通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)模型進(jìn)行綜合效能的評(píng)估；本發(fā)明以客觀(guān)評(píng)估現(xiàn)有溢流污染控制系統(tǒng)運(yùn)行效能為基礎(chǔ)，基于綜合評(píng)估結(jié)論診斷現(xiàn)有系統(tǒng)存在問(wèn)題，識(shí)別控制系統(tǒng)短板，為進(jìn)一步完善溢流污染控制系統(tǒng)，降低水環(huán)境汛期污染程度提供決策支撐；同時(shí)可以為城建決策提供科學(xué)依據(jù)，具有較強(qiáng)的科學(xué)性和實(shí)用性。