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龙图腾网获悉中国环境科学研究院;中国水利水电科学研究院申请的专利一种基于物料守恒与时程相似的水污染溯源方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116500220B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310464520.7，技术领域涉及：G01N33/18；该发明授权一种基于物料守恒与时程相似的水污染溯源方法及系统是由李晓星;杜军凯;庞博;傅尧;欧阳朝斌;刘景洋;王璠;狄雅肖;张歌设计研发完成，并于2023-04-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于物料守恒与时程相似的水污染溯源方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于物料守恒与时程相似的水污染溯源方法及系统，通过获取排水管网布置图及管网水流流向数据，建立空间拓扑关系，并对排水管网外围设置水质监测节点，对水质监测节点进行水质监测。判断水质监测节点的水质因子是否超标，当判定为不超标时，继续对水质监测节点进行水质监测，当判定为超标时，基于超标水质因子的水质监测数据确定溯源边界，此时，对溯源边界内的排水管网外围的水质节点的水质监测数据继续进行监测，并基于监测数据进行反向溯源，确定污染源范围。本发明构建了城市污水管网水污染的反向溯源模型，动态布设监测点位，逐步缩小溯源范围，所需的水质监测数据样本量小，最大限度地利用监测信息，提高了溯源效率。

本发明授权一种基于物料守恒与时程相似的水污染溯源方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于物料守恒与时程相似的水污染溯源方法，其特征在于，所述水污染溯源方法包括： 步骤1：获取排水管网布置图及管网水流流向数据； 步骤2：基于所述排水管网布置图及管网水流流向数据建立空间拓扑关系； 步骤3：基于所述空间拓扑关系，在所述排水管网外围设置水质监测节点，获取排水管网外围的水质监测数据，记为第一水质监测数据； 步骤4：基于所述排水管网外围第一水质监测数据判断水质因子是否超标；若第一水质监测数据大于第一预设阈值，则判定为超标，超标的水质因子为溯源因子，执行步骤5；若第一水质监测数据小于或等于第一预设阈值，则判定为不超标，返回步骤3； 步骤5：基于超标的水质因子水质监测数据确定超标断面位置； 步骤6：基于所述超标断面位置确定溯源边界； 步骤7：获取溯源边界内的排水管网外围的水质监测数据，记为第二水质监测数据； 步骤8：基于所述第二水质监测数据，进行反向溯源，确定污染源范围； 基于所述第二水质监测数据，进行反向溯源，确定污染源范围，具体包括以下步骤： 步骤801：建立物料平衡模型； 步骤802：基于所述物料平衡模型及所述第二水质监测数据，计算所述溯源边界内水质监测节点流量，并基于所述流量计算溯源因子的平衡误差； 步骤803：基于所述平衡误差计算所述溯源边界内的排水管网漏损率； 步骤804：基于所述溯源边界内的排水管网漏损率，判断溯源进展是否正常； 所述判断溯源进展是否正常，具体包括： 当所述溯源边界内的排水管网漏损率小于第二预设阈值时，表示溯源进展正常，进行下一步骤；当所述溯源边界内的排水管网漏损率大于或等于第二预设阈值时，表示溯源进展异常，此时，对所述水质监测节点进行调整，直至所述溯源边界内的排水管网漏损率小于第二预设阈值； 步骤805：对所述溯源因子和水质因子进行解析，得到所述溯源因子和所述水质因子的相关性排序结果； 步骤806：获取所述相关性排序结果中的前k个水质因子； 步骤807：基于第二水质监测数据，获取所述溯源边界内的排水管网外围水质监测节点的溯源因子、水质因子的浓度； 步骤808：基于所述溯源边界内的排水管网外围水质监测节点的溯源因子、水质因子的浓度，计算溯源因子的浓度均值和排序结果中前k个水质因子的浓度均值； 步骤809：对比溯源边界内排水管网外围水质监测节点位置溯源因子的浓度与溯源因子的浓度均值，得到第一偏差； 步骤810：对比溯源边界内排水管网外围水质监测节点位置水质因子的浓度与水质因子的浓度均值，得到第二偏差； 步骤811：基于所述第一偏差和所述第二偏差确定重点区域； 步骤812：计算所述重点区域内排水管网漏损率，判断溯源进展是否正常； 步骤813：对所述重点区域内的排水管网的水质进行实时监测，得到第三水质监测数据； 步骤814：基于所述第三水质监测数据，对所述重点区域内的排水管网进行时程分析，确定污染源范围； 所述物料平衡模型计算公式为： 其中，为第n+1个水质监测节点污染物质量理论值，为第n+1个水质监测节点污染物质量实际值，为第i个水质监测节点汇入排水管网的流量，为第i个水质监测节点汇入排水管网中污染物的浓度，为第n+1个水质监测节点汇入排水管网的流量，为第n+1个水质监测节点汇入排水管网中污染物的浓度； 基于皮尔逊相关系数法确定相关性排序结果，相关系数的计算公式为： 其中，为相关系数，为变量的第个样本值，为变量的样本均值，为变量的第个样本值，为变量的样本均值； 所述时程分析具体包括： 确定水质监测点，水质监测点的监测频次为m次； 从所述第三水质监测数据中选取所确定的水质监测点的监测数据； 基于所述水质监测点的监测数据，判断所述水质监测点的溯源因子、水质因子m次监测的浓度变化曲线走向与超标断面位置处m次监测浓度变化曲线走向是否一致； 若一致，则超标源头在该水质监测点所在的排水管网的上游； 对重点区域内上游的排水管网断面继续进行时程分析； 若不一致，则判定污染源在该水质监测点所在的排水管网的下游支路管道中。

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