专利名称：一种用于植物滞留系统结构优化的正交实验插值分析法的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用正交实验插值分析法优化植物滞留系统结构组成的方法，尤其涉及一种用于植物滞留系统结构优化的正交实验插值分析法，属于水文水资源保护领域，它也可以用于城市水环境资源保护。
背景技术：
植物滞留系统是目前一种效果最好的BMP (Beat Management I^ractice最佳管理措施)之一，是解决城市雨水径流引起的非点源污染问题的最佳方法之一。然而，目前对植物滞留系统去氮的机制尚不明确，另外，如何确定植物滞留系统的结构组成，以达到其最佳去污效果和雨水资源的充分利用，是设计植物滞留系统的一个不可避免的问题。因此，为确定植物滞留系统结构组成对去氮效果的影响，提高植物滞留系统去氮效率，保护城市水资源安全和补充地下水，引入正交实验插值分析法是有意义的。综合目前植物滞留系统结构优化的方法，从实验方法的角度分析主要有两种室内实验模拟和野外试验的方法。室内实验模拟是在小尺度范围内，改变植物滞留系统基本组成结构进行实验分析，测定不同结构下氮去除效率，确定植物滞留系统结构组成。室内实验模拟易于操作，但筛选次数有限、数据范围过小、代表性不强，无法全面模拟各组成结构对植物滞留系统去氮效果的影响，并得出定量的分析结果。野外试验的方法是在大尺度条件下模拟植物滞留系统去除污染物的全过程。野外实验能基本反映植物滞留系统运行的全过程，便于对其去污机理进行研究，但其结构组成不易调整，不能进行结构组成筛选工作。为了对以上现有的两种实验方法进行改进，有必要寻求一种植物滞留系统结构优化的简易、方便、准确的方法，为植物滞留系统去氮效率研究提供一种合理的方法。
发明内容
1、目的本发明的目的是提供一种用于植物滞留系统结构优化的正交实验插值分析法，它以正交实验获得的离散数据为基础，与插值法相结合对数据进行分析，提出一种新的植物滞留系统结构组成优化分析方法。本发明首先根据经验选定几个对植物滞留系统去氮效率有较大影响的因素并确定其相对适合变化范围，然后利用正交实验法测定不同因素水平下的植物滞留系统去氮效率，进而运用插值法对所得离散的因变量进行分析，得出未测定的结构组成的系统去氮效率，最后根据所得数据，确定植物滞留系统最优结构组成。2、技术方案本发明一种用于植物滞留系统结构优化的正交实验插值分析法，该方法具体步骤如下步骤一根据经验确定植物滞留系统结构三种介质结构即介质配比、高度、覆盖层和在四种水平下即介质配比1 8 1,1 1 8,8 1 1,2 4 4 ；高度20cm， 50cm, 70cm, IOOcm ；覆盖层树皮，干草，蛭石，陶粒对去氮效果的影响；
步骤二对于多因素多指标植物滞留系统结构组成采用正交表法设计实验方案， 进行正交实验模拟，分别测定不同植物滞留系统结构组成下的去氮效率，正交实验设计见下列表1-1 ；表1-1 正交实验设计
权利要求
1. 一种用于植物滞留系统结构优化的正交实验插值分析方法，其特征在于该方法具体步骤如下步骤一根据经验确定植物滞留系统结构三种介质结构即介质配比、高度、覆盖层和在四种水平下即介质配比1 8 1,1 1 8,8 1 1,2 4 4 ；高度20cm，50cm， 70cm，100cm ；覆盖层树皮，干草，蛭石，陶粒对去氮效果的影响；步骤二 对于多因素多指标植物滞留系统结构组成采用正交表法设计实验方案，进行正交实验模拟，分别测定不同植物滞留系统结构组成下的去氮效率；步骤三以步骤二中测定的数据为基础，分别确定四种覆盖层下植物滞留系统去氮效率，并根据不同的影响效果确定四种覆盖层的组成比例，设计新的覆盖层，采用matlab实现运用艾特肯插值法分析不同介质配比、高度和覆盖层组成下植物滞留系统去氮效率；步骤四根据正交实验插值分析法测定的不同结构组成下植物滞留系统去氮效率，比较确定植物滞留系统最优结构组成。
全文摘要
本发明一种用于植物滞留系统结构优化的正交实验插值分析法，它有四大步骤。步骤一根据经验确定植物滞留系统基本结构组成物质，并分别确定其适合范围；步骤二对于多因素多指标植物滞留系统结构组成进行正交实验模拟，分别测定不同植物滞留系统结构组成下的去氮效率；步骤三运用插值法对上述测定的数据进行分析，得到植物滞留系统在更多结构组成配比下的去氮效率；步骤四比较步骤二和步骤三所得数据，得出植物滞留系统最优结构组成。本发明可以简化植物滞留系统结构优化过程，最大程度的利用实验数据，并为植物滞留系统去氮效果定量分析提供支持。它在水文资源保护和城市水环境保护领域里具有广阔的应用前景。
文档编号G01N33/24GK102175836SQ20111005444
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者姜荣, 张学君, 杨晓华, 美英, 郭亚男 申请人:北京师范大学