判别农村污水处理模式的方法、装置、设备和存储介质与流程

1.本发明涉及环境管理技术领域，特别是涉及一种判别农村污水处理模式的方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.农村污水处理模式是收集和处理农村污水的方式，通常分为两大类，即源头处理或者收集起来集中处理，例如常见的离网式、拉运式、拉网式等等。目前评估何地采用何种农村污水处理模式的方法，以定性评价、赋权层次分析法、网络分析法等初步定量评价为主，存在主观性强、评估判别不精确、不全面或者难实际应用等问题。
3.因此，结合大量实例研发系统模型，落地服务我国农村污水处理建设是大势所趋。通过找到典型集聚形态下的农村污水处理模式的临界曲线，为农村污水建设规划提供指导。
4.

技术实现要素：

5.为了克服现有技术中存在的不足，本发明首先提供了一种基于临界曲线判别农村污水处理模式的方法，提升了农村污水处理模式决策过程中的科学性，实现了农村污水处理环境效应及经济效益的最优化，可在我国农村污水处理建设中推广应用。
6.本发明提供的判别农村污水处理模式的方法包括以下步骤：
7.(1)选择影响污水处理模式的主要因素作为目标区域c的属性x，基于所述属性x对污水处理模式工程造价的影响机制，对不同污水处理模式分别构建我国不同村落集聚模式下的造价基础模型m；
8.(2)获取所述目标区域c的地理信息，确定所述目标区域c中乡村村落的集聚模式，从所述造价基础模型m中选择集聚模式对应的造价基础模型m’；
9.(3)依据所述目标区域c所处地理位置的实际情况，对所述造价基础模型m’参数调整得到造价模型m”；
10.(4)采用求解、作图得到所述属性x对应的临界曲线簇y；
11.(5)通过所述目标区域c的属性x，对比临界曲线簇y，完成农村污水处理模式的判别。
12.作为优选，所述步骤(1)中，影响污水处理模式的主要因素包括：社会经济因素、居民分布特征、地质气候条件及工程和管理规范标准，其中所述社会经济因素在模型中选取区域生产总值参与计算；所述居民分布特征在模型中选取人口总数参与计算；所述地质气候条件在模型中选取定义区域坡度分布指数参与计算。
13.作为优选，所述步骤(1)中，所述构建不同村落集聚模式下的造价基础模型m的步骤如下：
14.s1对模型构建进行如下设定：
15.a.假定污水必须进行处理；
16.b.采用4种农村污水处理模式：离网式、不新建厂拉网式、新建厂厂拉网式和拉运式；
17.c.采用3种不同集聚模式：团状集聚模式、带状集聚模式、环状集聚模式；
18.d.设定农村污水处理设施的总造价费用为模型唯一计算目标；
19.e.设定统一的造价模型结构。
20.所述判别区域的属性x，主要有3类：人均可支配收入(g)、人口总数(p)、地形坡度指数(σs)。
21.s2以农村污水处理设施总造价费用为目标函数，构造下述公式模型：离网式造价模型(md)、不建新厂拉网式造价模型(mc1)、建新厂拉网式造价模型(mc2)、拉运式造价模型(mt)；
22.造价计算内容以20年计算，包括建设费用和运维费用。
23.作为优选，所述的判别农村污水处理模式的方法包括：
24.a.所述离网式造价模型(md)中总造价费用包括离网式设施购买及安装费用、设施运行维护费用、电耗费用及元器件更换费用，计算公式如下：
[0025][0026]
式中，f为离网式造价模型(md)中总造价费用；p为地区人口总数，每户取3人；a为单个设施建设安装费用；α1为设施运行维护费用系数；d1为单个设施年均电耗费用；e1为单个设施年均元器件更换费用；污水构筑物折旧年限为20年；污水处理设施折旧年限为10年。
[0027]
b.所述不建新厂的拉网式造价模型(mc1)中总造价分为污水厂运行费用、管网费用与检查井费用3个部分，计算公式如下：
[0028][0029]
式中，ga为不建新厂的拉网式造价模型(mc1)总造价费用；α2为每吨污水处理费用系数；λ为产污系数；g为人均可支配收入；ρ为人口密度；δs为地形坡度指数；β2为干管长度系数，c0为单位长度干管建设费用；γ2为支管长度系数；c1为单位长度支管建设费用；c2为单个污水井费用；管网折旧年限为20年；干管每隔60m安装一个污水井；支管每隔50m安装一个污水井。
[0030]
c.所述建新厂的拉网式造价模型(mc2)中总造价费用包括污水厂建设运行费用、管网费用与检查井费用3个部分，计算公式如下：
[0031][0032]
式中，gb为建新厂的拉网式造价模型(mc2)中总造价费用；α3为污水厂建设系数。
[0033]
d.所述拉运式造价模型(mt)中总造价费用包括化粪池建设安装费用、拉运费用与集中处理费用3部分，计算公式如下：
[0034][0035]
式中，h为拉运式造价模型(mt)总造价费用；d为单个化粪池建设费用；m为车辆购
置费用；v0为单户日均产污体积；α4为每吨污水油耗系数；β4为每吨污水人工处理费用系数。
[0036]
作为优选，所述步骤(3)中，所述造价基础模型m’参数包括产污系数λ、单户日均产污体积v0。
[0037]
作为优选，所述步骤(4)中的临界曲线簇y的建立过程为：
[0038]
s1选取离网式与不新建厂拉网式处理模式，将农村污水处理模式的总造价费用作为目标函数，从3类影响因子中选取δs为常数值，令f＝ga，得到临界曲线y的隐函数表达式f-ga＝0，为g-p坐标系下的一条曲线；
[0039]
通过网格法绘制md和mc1的系列g-p曲线，找到g-p坐标系下，两种造价价格曲线的交点连线得到临界曲线y；
[0040]
逐步调整δs大小，得到g-p平面下的临界曲线簇y
gp
；通过依次固定p、g，逐步调整p、g的大小，以得到g-δs平面下的临界曲线簇和p-δs平面下的临界曲线簇
[0041]
对离网式造价模型(md)、不新建厂拉网式造价模型(mc1)、新建厂拉网式造价模型(mc2)与拉运式造价模型(mt)共4种农村污水处理模式的造价模型两两组合，最终得到y
gp
、和对应的曲线簇各6组。
[0042]
作为优选，所述步骤(5)中，选择一类曲线簇y
gp
，根据所述目标区域c的属性x，依次对比6组临界曲线簇y，判断所述属性x所处在曲线簇y的上方或下方，进行两两优选，对上述四种模式进行排序，完成农村污水处理模式的判别。
[0043]
本发明还提供了一种农村污水处理装置，该装置包括以下五个模块：
[0044]
造价模型建立模块，用于建立不同污水处理模式的造价模型，根据所述不同村落集聚模式以及所述影响因素构建造价模型；
[0045]
造价模型选择模块，用于从造价基础模型m中选择该区域集聚模式对应的造价基础模型m’，根据获取目标区域c的地理信息，确定目标区域c中乡村村落的集聚模式，匹配对应造价基础模型m’；
[0046]
造价模型调整模块，用于造价基础模型m’参数的调整，根据所述目标区域c所处地理位置的实际情况，对造价基础模型m’进行调整，得到造价模型m”，所述参数包括产污系数λ、单户日均产污体积v0；
[0047]
临界曲线簇生成模块，用于获取属性x对应的临界曲线簇y，根据所述属性x，对离网式造价模型(md)、不新建厂拉网式造价模型(mc1)、新建厂拉网式造价模型(mc2)与拉运式造价模型(mt)共4种农村污水处理模式的造价模型两两组合，进行所述目标函数的求解与作图，最终得到y
gp
、和对应的曲线簇各6组；
[0048]
污水处理模式判别模块，用于目标区域c的农村污水处理模式的判别，根据所述目标区域属性x，对比临界曲线簇y，判别目标区域c的最佳农村污水处理模式。
[0049]
本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一项上述所述的判别农村污水处理模式方法的步骤。
[0050]
本发明提供了一种计算机可读存储介质，用于计算机可读存储，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现任一项上述所述的判别农村污水处理模式方法的步骤。
[0051]
本发明有益效果：本发明提供的一种判别农村污水处理模式的方法，构建包含各影响因子的造价模型，通过求解或作图以获得临界曲线上的特征参数值，从而画出全地域的最佳处理模式区域图，利用在典型集聚形态下的农村污水处理模式的临界曲线，能科学准确判别农村污水处理的最佳模式。与传统的方法中，以定性评价、赋权层次分析法、网络分析法等初步定量评价相比，本方法可用于县域、乡镇、自然村乃至团组等更多尺度的评估决策，并给出了农村属性划分的明确边界，实现了农污建设的精细规划。为我国农村污水建设规划提供指导。
附图说明
[0052]
现将参考附图以非限制性示例的方式更加详细地描述本发明的实施例，附图仅仅是示意性的，并且其中相同的附图标记始终指代相同部分，在附图中：
[0053]
图1是本发明中用于农村污水处理模式筛选的不同集聚模式以及不同农村污水处理模式的临界曲线组合图；
[0054]
图2是本发明判别农村污水处理模式的方法中的离网式与不建新厂拉网式(固定σs)的交点图；
[0055]
图3是本发明判别农村污水处理模式的方法中的离网式与不建新厂拉网式(固定σs)的二维临界曲线图；
[0056]
图4是采用本发明方法实施的湖南省各县的农村污水处理模式判别结果。
具体实施方式
[0057]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0058]
首先，对本公开的实施例中设计的部分用语进行说明，以便于本领域技术人员理解：
[0059]
(1)农村污水处理模式：指处理农村生活产生的污水的方式，分为四种：离网式、不新建厂拉网式、新建厂拉网式、拉运式，其中离网式：在污水产生的源头处理污水的方式；拉网式：通过地下管网将污水收集起来集中处理，不新建厂和新建厂对管网铺设方式和长度影响很大；拉运式：
[0060]
通过运输工具将污水拉运到污水厂等污水处理设施中集中处理。
[0061]
(2)村落集聚模式：指村落建筑分布的形状，分为团状、带状和环装，不同集聚模式会影响管道铺设方式及管道长度。
[0062]
参见图1，本发明实施例以湖南省为例，进行一种基于临界曲线的农村污水处理模式判别。
[0063]
一种判别农村污水处理模式的方法，包括以下步骤：
[0064]
1.选择影响污水处理模式的主要因素作为目标区域c的属性x，所述目标区域的属性x，主要有3类：人均可支配收入(g)、人口总数(p)、地形坡度指数(σs)。影响污水处理模式的主要因素包括：社会经济因素、居民分布特征、地质气候条件及工程和管理规范标准，其中所述社会经济因素在模型中选取区域生产总值参与计算；所述居民分布特征在模型中选
取人口总数参与计算；所述地质气候条件在模型中选取定义区域坡度分布指数参与计算。
[0065]
基于目标区域属性x对污水处理模式工程造价的影响机制，对离网式、建新厂的拉网式、不建新厂的拉网式、拉运式污水处理模式，分别构建湖南省不同村落集聚模式下的造价基础模型m；
[0066]
构建不同村落集聚模式下的造价基础模型m的步骤如下：
[0067]
(1)提出模型构建相关假设
[0068]
a.假定污水必须进行处理；
[0069]
b.在实际生产中，目前仅有4种农村污水处理方式，故考虑这4种农村污水处理模式：离网式、不新建厂拉网式、新建厂拉网式和拉运式；
[0070]
c.设定农村的集聚模式共3种：团状集聚模式、带状集聚模式、环状集聚模式；d.只考虑农村污水处理设施的经济成本，不考虑碳排放等环境影响、技术偏好等其他影响因素；
[0071]
e.假设湖南省各区域的农村地区可应用统一的造价模型结构。
[0072]
(2)构建农村污水处理模式的造价模型
[0073]
首先，划定地形坡度指数σs的范围，写出求取σs的算法，统计湖南省的dem数据，对其进行数据分析，得到σs值；
[0074]
其次，以农村污水处理设施的总造价费用为目标函数，在考虑折旧与折现的前提下构造4类公式模型：离网式造价模型(md)、不新建厂拉网式造价模型(mc1)、建新厂拉网式造价模型(mc2)、拉运式造价模型(mt)。
[0075]
离网式造价模型(md)的总造价费用可拆分为离网式设施购买及安装费用、设施运行维护费用、电耗费用及元器件更换费用：离网式设施购买及安装费用由单台设施购买安装费用与该区域户数所构成，假设每户平均人口数为3人，则总人口数量为总户数的3倍，该部分费用受人口总数所影响；假设区域内每户年均运维费用为200元左右，则设施运行维护费用则主要受户数所影响，且不同经济状况的地区有所波动，即人口总数与人均可支配收入为该项主要影响因子；电耗费用及元器件更换费用分别由单个设施年均电耗费用、单个设施年均元器件更换费用与户数构成，因此也受人口总数所影响。因此，该情况下目标造价函数主要由人口总数与人均可支配收入所决定，目标函数可由这两个影响因子所构成的参数、相应系数与相关常量计算得出。
[0076]
离网式造价模型(md)的计算过程如下：
[0077][0078]
式中，f1为设施建设安装费；h为户数；a为单个设施建设安装费用；p为人口总数；污水处理设施折旧年限为10年，污水处理设施的年折旧率为1/10；运维年限为20年；
[0079]
f2＝10hy＝200h
ꢀꢀꢀ
(2)
[0080]
式中，f2为运维费用；每户年均运维费用为10元；y为运维年限；
[0081]
f3＝d1hy＝20d1h
ꢀꢀꢀ
(3)
[0082]
式中，f3为电耗费用；d1为单个设施年均电耗费用；
[0083]
f4＝e1hy＝20e1h
ꢀꢀꢀ
(4)
[0084]
式中，f4为元器件更换费用；e1为单个设施年均元器件更换费用；
[0085][0086]
式中，f为离网式造价模型(md)中总造价费用；α1为设施运行维护费用系数。
[0087]
拉网式造价模型(mc)分为两种情况，距离城镇较近，可直接利用城镇污水厂，无需新建；距离城镇较远，需新建污水厂；
[0088]
在无需新建污水厂的场景下，总费用可拆分为污水厂运行费用、管网费用与检查井费用三个部分：该区域人均可支配收入与人口总数决定了污水厂对于该区域污水的处理体量，从而影响到了污水厂的处理费用；管网费用由单位管网建设费与管网长度所决定，而管网长度受地形坡度指数与人口密度所决定；假设干管每隔60m安装一个污水井、支管每隔50m安装一个污水井，则检查井费用由管网长度所决定。因此，该情况下目标造价函数主要由人均可支配收入、人口总数、人口密度、地形坡度指数所决定，目标函数可由这四个影响因子所构成的参数、相应系数与相关常量计算得出。
[0089]
不新建厂拉网式造价模型(mc1)计算过程如下：
[0090][0091]
式中，为污水处理费用；λ为产污系数；p为人口总数；u为每吨污水处理费用；
[0092][0093]
式中，为管网建设安装费用；l0为干管总长；c0为单位长度干管建设费用；l1为支管总长；c1为单位长度支管建设费用；污水处理设施年折旧率为1/20；运维年限为20年；
[0094][0095]
式中，为检查井建设安装费用；c2为单个污水井费用；污水构筑物的年折旧率为1/20；
[0096][0097]
式中，ga为拉网式造价模型(不需新建污水厂)总造价费用；α2为每吨水处理费用系数；ρ为人口密度；δs为地形坡度指数；β2为干管长度系数；γ2为支管长度系数，g为人均可支配收入。
[0098]
在需新建污水厂的场景下，总费用可拆分为污水厂建设运行费用、管网费用与检查井费用三个部分：与无需新建污水厂相比，污水厂建设运行费用部分多出了一个污水厂建设费用，它也受规模所影响，因此也受该区域人口总数所影响；其余部分均相同。目标造价函数同样主要由人均可支配收入、人口总数、人口密度、地形坡度指数所决定，目标函数可由这四个影响因子所构成的参数、相应系数与相关常量计算得出，但是系数取值有所不同。
[0099]
新建厂拉网式造价模型(mc2)计算方法如下：
[0100]
[0101]
式中，为污水厂建设费用；b为单座污水厂建设安装费用；
[0102][0103]
式中，为管网建设安装费用；
[0104][0105]
式中，为检查井建设安装费用；
[0106][0107]
式中，gb为拉网式(需新建污水厂)总造价费用；α3为污水厂建设费用系数。
[0108]
拉运式造价模型(mt)总造价费用由化粪池建设安装费用、拉运费用与集中处理费用三个部分所构成：化粪池建设安装费用由单个化粪池建设安装费用与户数所构成；拉运费用由车辆购置费与车辆运行费构成，其中车辆运行费分为油耗费用与人工费用，由吨水处理费用与运输体积所构成，分别受地形状况与总户数所影响；集中处理费用由吨水处理费用与总处理体积构成，受人口总数影响。
[0109]
因此，该情况下目标造价函数主要由人口总数、人均可支配收入与地形坡度指数所决定，目标函数可由这三个影响因子所构成的参数、相应系数与相关常量计算得出。
[0110]
拉运式造价模型(mt)计算方法如下：
[0111][0112]
式中，h1为化粪池建设安装费用；d为单个化粪池建设费用；
[0113][0114]
式中，h2为拉运费用；m为车辆购置费用；v0为单户日均产污体积；v1为单个化粪池容积；c为每吨污水油耗费用；d为每吨污水人工费用；车辆的年折旧率为1/4；
[0115][0116]
式中，h3为集中处理费用；u为每吨污水处理费用；
[0117][0118]
式中，h为拉运式造价模型总造价费用；α4为每吨污水油耗系数；β4为每吨污水人工费用系数。
[0119]
2.获取目标区域c的地理信息，确定目标区域c中乡村村落的集聚模式，从造价基础模型m中选择该村落集聚模式对应的造价基础模型m’，其中不同区域的集聚模式会影响造价模型中拉网式造价模型的管道铺设长度l0和l1，以及拉运式造价模型的拉运费用h2。
[0120]
3.依据湖南省所处地理位置的实际情况，对造价基础模型m’参数调整得到造价模
型m”，其中所述造价基础模型m’需调整的参数包括：产污系数λ，调整后为150l/(人
·
d)；单户日均产污体积v0，调整后为为350l。
[0121]
4.采用求解及网格法作图得到属性x对应的农村污水处理模式的临界曲线簇y，建立过程为：
[0122]
(1)以不同农村污水处理模式的总造价费用(f)为唯一目标函数，考虑4种农村污水处理模式造价模型：离网式造价模型(md)、不新建厂拉网式造价模型(mc1)、新建厂拉网式造价模型(mc2)、拉运式造价模型(mt)，属性x考虑3类影响因子：人均可支配收入g(经济水平)、人口总数p(居民分布)、地形坡度指数σs(地形条件)；
[0123]
(2)a.从4中农村污水处理模式造价模型中选取2种农污处理模式造价模型进行比较，选取离网式造价模型(md)与不新建厂拉网式造价模型(mc1)；b.从3类影响因子中选取1类影响因子σs做常数值，令σs＝σ0，此时f为g和p的函数。
[0124]
c.令g＝g1，此时f为p的函数(f的值只受p的影响)，f为纵轴，以p为横轴，分别作md与mc1的p-f曲线，这两条曲线相交于一点，接着令g＝g
2,3，...，n
，进行与上述相同方式作图，得到共n个交点，如图2所示。
[0125]
d.以g为纵轴，p为横轴，将求得的n个交点作于图中连成线，这条线就是md与mc1固定σs(σs＝σ0)时的二维临界曲线；分别令σs＝σ
1,2，...，n
，以相同步骤(重复步骤b-c)作图，得g-p临界曲线簇y
gp
，如图3所示。
[0126]
e.分别固定g、p，进行相同操作，即依次选取g、p为常数值，重复步骤b-d，得到p-δs平面下的临界曲线簇和g-δs平面下的临界曲线簇
[0127]
对所述离网式造价模型(md)、不新建厂拉网式造价模型(mc1)、新建厂拉网式造价模型(mc2)与拉运式造价模型(mt)共4种农村污水处理模式的造价模型两两组合，重复步骤a-e，进行所述目标函数的求解与作图，最终得到y
gp
，对应临界曲线簇共3类各6组。
[0128]
选择一类曲线簇(如y
gp
对应的6组临界曲线簇)，根据目标区域的属性值x，依次对比6组临界曲线簇y，判断属性值所处在临界曲线簇y的上方或下方从而分别判断两种模式的优劣，进行两两优选，然后对上述四种模式进行排序，完成农村污水处理模式的判别。将湖南省各县所有农村污水处理模式的判别结果绘制在一张图上得到图4。
[0129]
在一个实施例中，本发明提供了一种农村污水处理装置，包括：造价模型建立模块、造价模型选择模块、造价模型调整模块、临界曲线簇生成模块和农村污水处理模式判别模块，其中：
[0130]
造价模型建立模块，用于建立不同污水处理模式的造价模型，根据所述不同村落集聚模式所述影响因素构建造价模型；
[0131]
造价模型选择模块，用于从造价基础模型m中选择该区域集聚模式对应的造价基础模型m’，根据获取目标区域c的地理信息，确定目标区域c中乡村村落的集聚模式，匹配对应造价基础模型m’；
[0132]
造价模型调整模块，用于造价基础模型m’参数的调整，根据所述目标区域c所处地理位置的实际情况，对造价基础模型m’进行调整，得到造价模型m”，所述造价基础模型m’参数包括产污系数λ、单户日均产污体积v0；
[0133]
临界曲线簇生成模块，用于获取属性x对应的临界曲线簇y，根据所述属性x，对所述离网式造价模型(md)、不新建厂拉网式造价模型(mc1)、新建厂拉网式造价模型(mc2)与拉运式造价模型(mt)共4种农村污水处理模式造价模型两两组合，进行所述目标函数的求解与作图，最终得到y
gp
，对应曲线簇各6组；
[0134]
污水处理模式判别模块，用于目标村镇区域c污水处理模式的判别，根据所述目标区域属性值x，对比临界曲线簇y，选择目标村镇区域c的最佳污水处理模式。
[0135]
关于污水处理模式优化装置的具体限定可以参见上文中基于临界曲线判别农村污水处理模式方法的限定，在此不再赘述。上述污水处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0136]
在一个实施例中，本发明提供了一种计算机设备，该计算机设备为终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过wifi、运营商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种海绵设施布局优化方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏等，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
[0137]
本领域技术人员可以理解，以上仅仅是与本技术方案相关的部分结构，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
[0138]
在一个实施例中，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：选择影响污水处理模式的主要因素作为目标区域c的属性x，基于区域属性x对污水处理模式工程造价的影响机制，对离网式、新建厂的拉网式、不新建厂的拉网式、拉运式污水处理模式，分别构建我国不同村落集聚模式下的造价基础模型m；获取目标区域c的地理信息，确定目标区域c中乡村村落的集聚模式；从造价基础模型m中选择集聚模式对应的造价基础模型m’；再次，依据目标区域所处地理位置的实际情况，对造价基础模型m’参数调整得到造价模型m”；通过求解、作图得到属性x对应的临界曲线簇y；通过目标区域的属性值，对比临界曲线簇y，完成农村污水处理模式的判别。
[0139]
在一个实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：选择影响污水处理模式的主要因素作为目标区域c的属性x，基于目标区域属性x对污水处理模式工程造价的影响机制，对离网式、新建厂的拉网式、不新建厂的拉网式、拉运式污水处理模式，分别构建我国不同村落集聚模式下的造价基础模型m；获取目标区域c的地理信息，确定区域c中乡村村落的集聚模式；从造价基础模型m中选择集聚模式对应的造价基础模型m’；再次，依据目标区域所处地理位置
的实际情况，对造价基础模型m’参数调整得到造价模型m”；通过求解、作图得到属性x对应的临界曲线簇y；通过目标区域的属性值，对比临界曲线簇y，完成农村污水处理模式的判别。
[0140]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。
[0141]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0142]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种判别农村污水处理模式的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选择影响污水处理模式的主要因素作为目标区域c的属性x，基于所述属性x对污水处理模式工程造价的影响机制，对不同污水处理模式分别构建我国不同村落集聚模式下的造价基础模型m；(2)获取所述目标区域c的地理信息，确定所述目标区域c中乡村村落的集聚模式，从所述造价基础模型m中选择集聚模式对应的造价基础模型m’；(3)依据所述目标区域c所处地理位置的实际情况，对所述造价基础模型m’参数调整得到造价模型m”；(4)采用求解、作图得到所述属性x对应的临界曲线簇y；(5)通过所述目标区域c的属性x，对比临界曲线簇y，完成农村污水处理模式的判别。2.根据权利要求1所述一种判别农村污水处理模式的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，影响污水处理模式的主要因素包括：社会经济因素、居民分布特征、地质气候条件及工程和管理规范标准，其中所述社会经济因素在模型中选取区域生产总值参与计算；所述居民分布特征在模型中选取人口总数参与计算；所述地质气候条件在模型中选取定义区域坡度分布指数参与计算；所述步骤(1)中，所述构建不同村落集聚模式下的造价基础模型m的步骤如下：s1对模型构建进行如下设定：a.假定污水必须进行处理；b.采用4种农村污水处理模式：离网式、不新建厂拉网式、新建厂拉网式和拉运式；c.采用3种不同集聚模式：团状集聚模式、带状集聚模式、环状集聚模式；d.设定农村污水处理设施的总造价费用为模型唯一计算目标；e.设定统一的造价模型结构；所述判别区域的属性x，主要有3类：人均可支配收入(g)、人口总数(p)、地形坡度指数(σ
s
)；s2以农村污水处理设施总造价费用为目标函数，构造下述公式模型：离网式造价模型(md)、不建新厂拉网式造价模型(mc1)、建新厂拉网式造价模型(mc2)、拉运式造价模型(mt)；造价计算内容以20年计算，包括建设费用和运维费用。3.根据权利要求2所述的判别农村污水处理模式的方法，其特征在于：a.所述离网式造价模型(md)中总造价费用包括离网式设施购买及安装费用、设施运行维护费用、电耗费用及元器件更换费用，计算公式如下：式中，f为离网式造价模型(md)中总造价费用；p为地区人口总数，每户取3人；a为单个设施建设安装费用；α1为设施运行维护费用系数；d1为单个设施年均电耗费用；e1为单个设施年均元器件更换费用；污水构筑物折旧年限为20年；污水处理设施折旧年限为10年。b.所述不建新厂的拉网式造价模型(mc1)中总造价费用包括污水厂运行费用、管网费用与检查井费用3个部分，计算公式如下：
式中，g
a
为不建新厂的拉网式造价模型(mc1)总造价费用；α2为每吨污水处理费用系数；λ为产污系数；g为人均可支配收入；ρ为人口密度；δ
s
为地形坡度指数；β2为干管长度系数，c0为单位长度干管建设费用；γ2为支管长度系数；c1为单位长度支管建设费用；c2为单个污水井费用；管网折旧年限为20年；干管每隔60m安装一个污水井；支管每隔50m安装一个污水井；c.所述建新厂的拉网式造价模型(mc2)中总造价费用包括污水厂建设运行费用、管网费用与检查井费用3个部分，计算公式如下：式中，g
b
为建新厂的拉网式造价模型(mc2)中总造价费用；α3为污水厂建设系数；d.所述拉运式造价模型(mt)中总造价费用包括化粪池建设安装费用、拉运费用与集中处理费用3部分，计算公式如下：式中，h为拉运式造价模型(mt)总造价费用；d为单个化粪池建设费用；m为车辆购置费用；v0为单户日均产污体积；α4为每吨污水油耗系数；β4为每吨污水人工处理费用系数。4.根据权利要求1所述判别农村污水处理模式的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，所述造价基础模型m’参数包括产污系数λ、单户日均产污体积v0。5.根据权利要求1所述判别农村污水处理模式的方法，其特征在于：所述步骤(4)中的临界曲线簇y的建立过程为：s1选取离网式与不新建厂拉网式处理模式将农村污水处理模式的总造价费用作为目标函数，从3类影响因子中选取δ
s
为常数值，令f＝g
a
，得到临界曲线y的隐函数表达式f-g
a
＝0，为g-p坐标系下的一条曲线；通过网格法绘制md和mc1的系列g-p曲线，找到g-p坐标系下，两种造价价格曲线的交点连线得到临界曲线y；逐步调整δ
s
大小，得到g-p平面下的临界曲线簇y
gp
；通过依次固定p、g，逐步调整p、g的大小，得到g-δ
s
平面下的临界曲线簇(和p-δ
s
平面下的临界曲线簇且三个曲线簇等价；对离网式造价模型(md)、不新建厂拉网式造价模型(mc1)、新建厂拉网式造价模型(mc2)与拉运式造价模型(mt)共4种农村污水处理模式的造价模型两两组合，最终得到y
gp
，、和对应的曲线簇各6组。6.根据权利要求1所述判别农村污水处理模式的方法，其特征在于：所述步骤(5)中，选择一类曲线簇(y
gp
)，根据所述目标区域c的属性x，依次对比6组临界曲线簇y，判断所述属性x所处在曲线簇y的上方或下方，进行两两优选，对上述四种模式进行排序，完成农村污水处理模式的判别。7.一种农村污水处理装置，其特征在于，包括：
造价模型建立模块，用于建立不同污水处理模式的造价模型，根据所述不同村落集聚模式以及所述影响因素构建造价模型；造价模型选择模块，用于从造价基础模型m中选择该区域集聚模式对应的造价基础模型m’，根据获取目标区域c的地理信息，确定目标区域c中乡村村落的集聚模式，匹配对应造价基础模型m’；造价模型调整模块，用于造价基础模型m’参数的调整，根据所述目标区域c所处地理位置的实际情况，对造价基础模型m’进行调整，得到造价模型m”，所述造价基础模型m’参数包括产污系数λ、单户日均产污体积v0；临界曲线簇生成模块，用于获取属性x对应的临界曲线簇y，根据所述属性x，对离网式造价模型(md)、不新建厂拉网式造价模型(mc1)、新建厂拉网式造价模型(mc2)与拉运式造价模型(mt)共4种农村污水处理模式的造价模型两两组合，进行所述目标函数的求解与作图，最终得到y
gp
、和对应的曲线簇各6组；农村污水处理模式判别模块，用于目标区域c的农村污水处理模式的判别，根据所述目标区域属性x，对比临界曲线簇y，判别目标区域c的最佳农村污水处理模式。8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。9.一种计算机可读存储介质，用于计算机可读存储，其特征在于，所述存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。

技术总结
发明名称判别农村污水处理模式的方法、装置、设备和存储介质摘要本发明公开了一种判别农村污水处理模式的方法、装置、设备和存储介质。首先，选择影响污水处理模式的主要因素，对备选污水处理模式，分别构建不同村落集聚模式下的造价基础模型M；其次，确定待判别的目标区域C中村落的集聚模式，从M中选择集聚模式对应的造价基础模型M’；再次，依据目标区域所处地理位置的实际情况，对M’参数调整得到造价模型M”；最后，通过求解、作图得到属性X对应的临界曲线簇Y，利用目标区域C的属性X，对比Y，完成农村污水处理模式的判别。本方法可用于县域、乡镇、自然村乃至团组尺度的评估决策。与专家评价、层次分析法等传统软决策方法相比，本方法给出了农村属性划分的明确边界，实现了农污建设的精细规划。设的精细规划。设的精细规划。


技术研发人员：罗美玉 姜继平 户晓 王文昭 谷洋 夏训峰 姚昌松 何荣 熊晔 杨振
受保护的技术使用者：深圳市智薯环保科技有限公司
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/9/12