[發(fā)明專利]一種模擬水污染事故污染帶時空分布的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611190316.7
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106844857B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張波;郝千婷;閆其年;秦宇;郝瑩;陳瀛;徐昊;李詩瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 生態(tài)環(huán)境部信息中心
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京恒都律師事務(wù)所 11395
• 代理人: 王清亮

本申請?zhí)峁┝艘环N模擬水污染事故污染帶時空分布的方法和裝置，執(zhí)行所述方法的系統(tǒng)設(shè)置有一維水動力模型的圖形建模接口，所述方法包括：通過所述圖形建模接口接收用戶輸入的狀態(tài)變量和輔助變量；建立所述狀態(tài)變量與輔助變量的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成一維水動力模型；以已獲取的輔助變量參數(shù)值和其他輔助變量在可信度范圍內(nèi)的估計參數(shù)值為輸入?yún)?shù)，利用所述一維水動力模型計算各狀態(tài)變量在各斷面對應(yīng)時間的值；根據(jù)各狀態(tài)變量在各斷面對應(yīng)時間的值生成水污染事故污染帶到達各斷面的模擬時間。本申請通過上述手段，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)無法對水污染事故污染帶的時空分布及時準確地進行預(yù)測的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及河流環(huán)境監(jiān)測預(yù)報技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種模擬水污染事故污染帶時空分布的方法和裝置。

背景技術(shù)

近年來我國重大水污染事故頻繁發(fā)生，對生態(tài)環(huán)境、人民健康及社會安全造成嚴重影響。例如，發(fā)生在2005年11月份的松花江水污染事故和12月份的廣東北江鎘污染事故都是重大水污染事故的典型案例。在水污染事故的應(yīng)急過程中，迫切需要掌握的是污染帶的時空分布及污染物的濃度，從而可快速、有效地制訂應(yīng)急響應(yīng)方案。為滿足水污染事故快速處置要求，結(jié)合事故現(xiàn)場的實際監(jiān)測數(shù)據(jù)，利用水質(zhì)數(shù)學(xué)模型(簡稱“水質(zhì)模型”)對污染團到達各重要斷面的時間、影響范圍等做出及時準確的預(yù)測，模擬各種應(yīng)急策略和方案的效果，為事故的應(yīng)急決策提供定量參考的依據(jù)，是提升環(huán)境事故應(yīng)急能力的重要途徑。

但是，現(xiàn)有水質(zhì)模型系統(tǒng)的缺點是：模型的調(diào)控功能較弱，難以通過對各種參數(shù)的調(diào)整，為水污染事故的預(yù)測和應(yīng)急措施方案的優(yōu)選提供量化參考的依據(jù)；模型參數(shù)眾多，參數(shù)率定所需要的數(shù)據(jù)量大，難以解決水污染事故現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏導(dǎo)致的模型參數(shù)率定難的問題；模型操作復(fù)雜，使用者需要耗費一定的時間了解模型，不能在事故發(fā)生后通過簡單操作，迅速獲得滿足一定精度要求的數(shù)值解。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N模擬水污染事故污染帶時空分布的方法和裝置，用于解決現(xiàn)有水質(zhì)模型系統(tǒng)參數(shù)眾多、需要采集的數(shù)據(jù)量大、操作復(fù)雜，無法對水污染事故污染帶的時空分布及時準確地進行預(yù)測。

本申請公開的一種模擬水污染事故污染帶時空分布的方法，執(zhí)行所述方法的系統(tǒng)設(shè)置有一維水動力模型的圖形建模接口，所述方法包括：通過所述圖形建模接口接收用戶輸入的狀態(tài)變量和輔助變量；建立所述狀態(tài)變量與輔助變量的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成一維水動力模型；以已獲取的輔助變量參數(shù)值和其他輔助變量在可信度范圍內(nèi)的估計參數(shù)值為輸入?yún)?shù)，利用所述一維水動力模型計算各狀態(tài)變量在各斷面對應(yīng)時間的值；根據(jù)各狀態(tài)變量在各斷面對應(yīng)時間的值生成水污染事故污染帶到達各斷面的模擬時間。

本申請公開的一種模擬水污染事故污染帶時空分布的裝置，包括：圖形建模接口，用于接收建立一維水動力模型所需的狀態(tài)變量和輔助變量；模型創(chuàng)建模塊，用于建立所述狀態(tài)變量與輔助變量的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成一維水動力模型；運算執(zhí)行模塊，用于以已獲取的輔助變量參數(shù)值和其他輔助變量在可信度范圍內(nèi)的估計參數(shù)值為輸入?yún)?shù)，利用所述一維水動力模型計算各狀態(tài)變量在各斷面對應(yīng)時間的值；結(jié)果生成模塊，用于根據(jù)各狀態(tài)變量在各斷面對應(yīng)時間的值生成水污染事故污染帶到達各斷面的模擬時間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請具有以下優(yōu)點：本申請優(yōu)選實施例中建立一維水動力模型具有參數(shù)不敏感性，在狀態(tài)變量的影響因子(即輔助變量)數(shù)據(jù)不足時，只要參數(shù)估計值能夠在可信度范圍內(nèi)，仍然可以顯現(xiàn)出相同的系統(tǒng)趨勢、行為模式和波動周期，能夠較好地適合水污染事故的突發(fā)性造成的難以獲得實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的情況，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)無法對水污染事故污染帶的時空分布及時準確地進行預(yù)測的問題。

附圖說明

附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本申請的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1為本申請實施例一種模擬水污染事故污染帶時空分布的方法流程；

圖2為圖1所示的實施例中采用的系統(tǒng)動力學(xué)水動力模型的結(jié)構(gòu)示意圖；