[發明專利]一種基于WebGIS的污水排放口規劃仿真和評價系統

有效

• 申請號: 201810192811.4
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108304680B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 丁濤;顏丹佳;任超
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F16/29
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于WebGIS的污水排放口規劃仿真和評價系統，包括采用WebGIS可視化水環境數據服務平臺、二維淺水河流解析模型、污水排放口評價模型以及污水排放口規劃仿真和評價系統數據庫，其特征在于：所述的二維淺水河流解析模型是由質量守恒定律推導出來的污染物遷移轉化基本方程利用拉普拉斯變換及其逆變換進行求解得到的解析公式，計算公式如下：

其中C(x,y,t)為河流中污染物質量濃度，單位：mg/L；x、y分別為縱向和橫向距離，單位：m；t為時間，單位：s；M為事故瞬時排放量；h為河流水位，單位：m；D_x、D_y分別為x、y方向湍流擴散系數，單位：m²/s；u、v分別為水流在x、y方向的速度分量，單位：m/s；k為降解系數，單位：s^-1；c_h為河流本底質量濃度；

所述的污水排放口評價模型根據河流國控、省控斷面規定的水質標準，分析不同污水排放口設置對該斷面河流水質的影響，從而向平臺用戶推薦最佳污水排放口位置，包括不同排放口對同一斷面處的河流污染物濃度隨時間變化的曲線圖以及不同排放口超標斷面的統計、超標時長和超標倍數的計算統計，其中：

所述的曲線圖是從前端Web采集斷面經緯度，通過C++編寫的尋找指定斷面污染物濃度程序，找出仿真時間內不同排放口對該斷面處污染物濃度的變化值，繪制所述的曲線圖，然后將所述的曲線圖傳輸至前端Web反映給用戶；

分析不同排放口對河流水質的影響時，可選擇多個斷面，通過C++程序統計不同排放口超標斷面的數量，以及仿真時間內所有斷面的污染物濃度超標總時長和最高超標倍數，最后為用戶推薦最佳排放口位置，所述的最佳排放口位置的確定主要基于排放口的超標斷面數量，超標總時長以及最高超標倍數，計算公式如下：

其中y_i為污水排放口評價指標；i為排放口的數量；n_i為i排放口的超標斷面數量；N為所有排放口的超標斷面數量之和；h_i為i排放口的超標時長，單位：min；H為所有排放口的超標時長之和；z_i為i排放口的最高超標倍數；Z為所有排放口的最高超標倍數之和；

在此公式基礎上，編寫C++程序，求出各個排放口的y值，找出最小的y值，該y值所對應的排放口即為最佳排放口位置。

2.根據權利要求1所述的一種基于WebGIS的污水排放口規劃仿真和評價系統，其特征在于：WebGIS可視化水環境數據服務平臺采用Leaflet實現網頁地圖服務，用于給平臺用戶提供污水排放口規劃的模擬平臺，包括地圖顯示、污水排放口規劃的時間參數設置、排放口位置采集、水體污染物源強參數設置、水文參數設置、污水排放口規劃計算結果可視化顯示以及指定條件下不同排放口的比較和總體評價分析。

3.根據權利要求1所述的一種基于WebGIS的污水排放口規劃仿真和評價系統，其特征在于：所述的污水排放口規劃仿真和評價系統數據庫采用SQL Server 2012實現系統數據的管理應用，用于記錄平臺用戶的污水排放口規劃的參數設置以及規劃結果存儲，包括污染物參數基本信息表、流量流速關系表、排放位置規劃信息表、排放位置規劃結果存儲表、水質標準信息表以及分析斷面信息表。

4.根據權利要求2所述的一種基于WebGIS的污水排放口規劃仿真和評價系統，其特征在于：所述的污水排放口規劃計算結果可視化顯示以動態渲染技術將計算出來的整條河流的污染物濃度變化情況疊加顯示在原有的GIS地圖上，平臺用戶可根據自身需要，選擇動態顯示任一規劃排放口的河流污染物濃度可視化計算結果。