[發(fā)明專利]基于污染物遷移模擬的水源地水質(zhì)安全預(yù)警方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610980367.3
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN106600035A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左銳;石榕濤;王臏;汪立娜;滕彥國;王金生;楊潔;翟遠(yuǎn)征
• 申請（專利權(quán)）人: 北京師范大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/26
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司11237
• 代理人: 張仲波

1.一種基于污染物遷移模擬的水源地水質(zhì)安全預(yù)警方法，其特征在于，所述方法包括：

構(gòu)建水流模型；

確定所述水源地的目標(biāo)污染物；

根據(jù)所述水流模型構(gòu)建所述目標(biāo)污染物在含水層中的遷移模型；

預(yù)設(shè)遷移模型的模擬時(shí)間，獲得目標(biāo)污染物的遷移分布結(jié)果；

根據(jù)所述遷移分布結(jié)果及預(yù)警等級劃分，進(jìn)行預(yù)警判定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水源地水質(zhì)安全預(yù)警方法，其特征在于，所述構(gòu)建水流模型，進(jìn)一步包括：

分析所述水源地的水文地質(zhì)條件得出初始水頭和邊界條件；

根據(jù)所述水文地質(zhì)條件對水源地的含水層進(jìn)行概化，獲得水流模型的水文地質(zhì)參數(shù)；

根據(jù)所述水文地質(zhì)參數(shù)構(gòu)建水流模型，并對所述水流模型進(jìn)行校正。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水源地水質(zhì)安全預(yù)警方法，其特征在于，所述對水源地的含水層進(jìn)行概化，進(jìn)一步包括：

對水源地的含水層內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行概化；對水源地的含水層水力特征進(jìn)行概化。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水源地水質(zhì)安全預(yù)警方法，其特征在于，所述對水源地的含水層內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行概化，進(jìn)一步包括：

分析所述水源地是否為非均質(zhì)含水層；

當(dāng)為均質(zhì)含水層時(shí)，概化為一個(gè)均質(zhì)含水層區(qū)；

當(dāng)為非均質(zhì)含水層時(shí)，對所述水源地進(jìn)行分區(qū)，使得各水文地質(zhì)小區(qū)概化為各向同性均質(zhì)含水層。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水源地水質(zhì)安全預(yù)警方法，其特征在于，所述對水源地的含水層水力特征進(jìn)行概化，進(jìn)一步包括：采用達(dá)西定律對滲流進(jìn)行概化；將水流概化為三維流、非穩(wěn)定流。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水源地水質(zhì)安全預(yù)警方法，其特征在于，所述水文地質(zhì)參數(shù)至少包括：含水層滲透系數(shù)、儲水率、給水度、開采強(qiáng)度、源匯項(xiàng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的水源地水質(zhì)安全預(yù)警方法，其特征在于，所述遷移的過程，包括：對流、彌散、源匯混合、化學(xué)反應(yīng)中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水源地水質(zhì)安全預(yù)警方法，其特征在于，所述水流模型為：

$\left\{\begin{array}{c}\frac{\∂}{\∂x}\left(T\frac{\∂h}{\∂x}\right)+\frac{\∂}{\∂y}\left(T\frac{\∂h}{\∂x}\right)+\frac{\∂}{\∂z}\left(T\frac{\∂h}{\∂z}\right)+W=E\frac{\∂h}{\∂t}\\ h(x,y,z,0)=h^0(x,y,z)\\ h(x,y,z,0)|{\mathrm{\Γ}}_1=h^1(x,y,z,t)\\ T\frac{\∂h}{\∂x}|{\mathrm{\Γ}}_2=q(x,y,z,t)\end{array}\right.$

W＝ε(x,y,z,t)-∑Q_Lδ(x-x_L,y-y_L,z-z_L)

$T=\left\{\begin{array}{c}T\\ K(h-b)\end{array}\right.$

$E=\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\μ}}^{*}\\ \mathrm{\μ}\end{array}\right.$

其中，

Q_L為計(jì)算區(qū)域；

Г為區(qū)域邊界其中Г1為一類邊界，Г2為二類邊界；

q(x,y,z,t)為單位寬度補(bǔ)給量；

ε(x,y,z,t)為單元補(bǔ)給強(qiáng)度；

Q_L為第L口井開采量，且L＝1,2…υ；

δ(x-x_L,y-y_L,z-z_L)為點(diǎn)(x_L,y_L,z_L)處的δ函數(shù)；

h(x,y,z,t)為區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)水頭標(biāo)高；

b為含水層底板標(biāo)高。