一、技术原理

通过反算法利用简单的水质模型可以得到允许纳污量总量的初算结果，以此为基础，结合污染负荷的分配方法，制定不同的负荷分配情景，然后通过正算法利用动态水质模型进行分配方案的达标校核与其对水质影响的分析。在负荷分配方案优化中，利用模型对污染源贡献度的分析，计算污染源权重，并结合分配方案的环境影响程度、经济因素、技术可行性因素等，对方案进行筛选和优化。

二、工艺流程

首先采用稳态算法估算目标水体的环境容量，并据此得出初步负荷分配方案，再用动态算法对相应的水动力和水质过程进行模拟分析，根据控制目标，确定准确的允许排放量。

具体算法如下：

（1）反算法过程估算总体允许纳污量：反算法即是在确定水质目标的情况下，通过较简单的零维或一维水环境容量模型计算湖库水环境容量，再通过排放方式概化与简单的负荷分配假定，计算排污口的允许排放量。反算法因为考虑因素较少，概化尺度较大，计算结果相对粗略，可用于估算总体允许纳污量。

（2）优化负荷分配方案：基于反算法的结果，以及“科学性、可行性、公平性、经济性”四大原则，优化负荷分配方案，制定优化后的排污情景，作为正算法的输入条件。

（3）正算法校核负荷分配情景下目标区域达标情况：在已知污染源位置、污染源排放方式、研究水体水文条件等情况下，通过复杂水环境模型，计算研究水体各空间点、时间点上的水质指标。模型考虑多种边界条件，考虑多指标之间的相互作用，最终计算出精度较高的模拟结果。分析模拟结果是否达到水质目标的要求，如果能够达到水质要求，即将此分配方案存入可行方案库；如果不能达到水质要求，则依据分配原则，再次修改方案，并应用模型进行试算。

（4）优选可行方案：对于优化分配方式后仍能达到水质目标的方案，依据不同的控制目标，例如经济最优，水质最优，技术最简等，进行方案的优选，得到适于湖库实际情况的最终污染分配方案。

三、关键技术方法

（1）污染源-水质响应关系与污染源贡献度分析方法。主要是基于动态水质模型的模拟分析，包括建立污染源排放方式时间函数，模拟单个污染源对控制断面的影响，模拟多个污染源联合排放对控制断面的影响，建立污染源-控制断面水质响应关系函数，分析污染源对混合区面积的影响五个步骤。

（2）减排可行性与经济效益分析方法。确定污染源减排在技术可行情况下的最大减排值，即负荷分配情景的实际的污染物排放量应大于技术可行、政策支持的情况下能进行最大程度减排后的排放量而小于不经过任何污染物减排处理的情况下的最大污染物排放量。以重点污染期为计算时间点，建立减排量或减排比例与减排费用得经济函数。

（3）优化负荷分配方案确定方法。基于污染源-水质响应关系分析、污染源贡献度分析、减污经济效益分析、减污技术可行性分析等，求解相应的限制条件下的优化分配结果，并根据实际的管理目标、政策要求、利益相关者博弈等实际中的复杂因素，对方案进行再度的改良与筛选，最终得到能够均衡各方条件的相对优方案。

四、技术创新点

提出了将“允许纳污负荷计算”与“负荷分配”整合为一体的正反双向算法新技术路线，把由控制断面水质推算允许纳污负荷量反向算法，与由污染负荷分配情景模拟水体水质变化的正向算法相结合的允许纳污负荷估算方法。使得污染源与水体水质直接建立关系，水质目标确定后，直接将管理要求落实到污染源，便于实际治污工作的开展。与现状容量总量控制技术相比在进行湖库允许纳污负荷量计算时，具备更高的计算效率与精度。