[發明專利]基于逸度原理的動態遷移水質分析方法

無效

• 申請號: 200910073305.4
• 申請日: 2009-11-30
• 公開（公告）號: CN101718773A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 馮玉杰;王策
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 王吉東

技術領域

本發明涉及一種水質分析方法。

背景技術

現有的水質分析方法對水質分析的輸入參數需求量大，而且輸入參數因 現實條件所限往往無法獲得，若過多采用文獻值或經驗值則會導致分析不準 確；而且，這些方法的內部參數不能夠任意修改，由此導致其模擬的結果與 真實值之間存在較大偏差，不能夠具體問題具體分析；此外，環境相過多的 輸入參數及大范圍的時空模擬，使得這些方法計算產生的某些指標數值解波 動，無法達到預期效果，且其自帶的后臺數據分析平臺可供調用的數據模塊 有限，且圖形分辨率、屬性、表現形式都無法完全滿足用戶需求，無法實現 數據輸入輸出接口的自動化。

如加拿大環境模型中心官方網站的逸度I～III模型軟件的后臺數據處理 平臺結構簡單，僅能以柱形圖形式輸出污染物濃度、逸度、質量，參見圖9 和圖10，其中圖9中柱形圖A1、A2、A3和A4分別為氣相、水相、土壤相 和沉積物相的污染物濃度，圖10中柱形圖B1、B2、B3和B4分別為氣相、 水相、土壤相和沉積物相的逸度。該軟件中，其它有限數據以列表形式輸出， 而其它環境遷移參數(D，mol/pa*h)只能通過數據的二次處理才能呈現出來，而 且遷移參數種類受到限制。

而WASP水質模型軟件雖然功能強大，但只能模擬污染物在水相和沉積 物相的時空分布，而且很多環境參數需要輸入不同時間、空間的數值。軟件 內部不提供默認值，如果采用的假設數值稍有不當就會引起數值解的波動， 如圖11所示。模擬假設沉積層中固體顆粒物的初始和邊界濃度相等，即污泥 100mg/L，砂子200mg/L，有機固體10mg/L。同時，這些參數在現有實驗條 件下無法獲得。WASP模擬結果以BMD文件直接通過后臺處理器 (Post-processor)顯示，如果需要多組數據同時顯示則窗口屬性無法合理調 整，并存在數據調用的接口限制。

發明內容

本發明的目的是解決目前現有的水質分析方法由于所需參數實際無法獲 得以及其內部參數不能隨意修改而導致的模擬結果與實際存在較大偏差的問 題，提供了一種基于逸度原理的動態遷移水質分析方法。

本發明的基于逸度原理的動態遷移水質分析方法，它的過程如下：

一、確定待測水域的各個環境相，測量并獲得待測水域的地理信息參數、 各個環境相中每一個環境相的環境參數；確定目標污染物，并獲得所述目標 污染物的物理參數和化學參數；

二、根據步驟一所獲得的所有參數計算并獲得各個環境相的逸度容量； 再由所得的各個環境相的逸度容量、步驟一所獲得的所有參數，計算并獲得 各個環境相的反應動力學速率常數，進而獲得各個環境相之間的遷移參數；

三、用水體流動的一維圣維南方程來描述目標污染物的平流作用，并以 步驟一所獲得的所有參數、步驟二所獲得的各個環境相的逸度容量、遷移參 數和反應動力學速率參數以及污染物源強、初始濃度、背景濃度和邊界濃度 為已知量，以各個環境相的逸度為未知量，以時間為微分量建立微分方程組， 并確定需計算的時間跨度及每相鄰兩次計算的時間間隔，利用龍格庫塔算法 對微分方程組進行求解，即得各個環境相的逸度；計算各個環境相的逸度和 該環境相的逸度容量的乘積，該乘積即為該環境相中目標污染物的濃度。

本發明的水質分析方法中，所需參數均可實際獲得，且方法中涉及的參 數均可人為修改，利用本發明的方法能夠得到符合實際的結果。

附圖說明