[發(fā)明專利]一種基于污染帶面積約束的排污口允許排放量確定方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110168446.5 | 申請日： | 2021-02-07 |
| 公開（公告）號： | CN112989650A | 公開（公告）日： | 2021-06-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉曉東;張源;華祖林;王鵬;褚克堅;顧莉 | 申請（專利權(quán)）人： | 河海大學(xué) |
| 主分類號： | G06F30/23 | 分類號： | G06F30/23;G06T17/20;G06Q10/06;G06Q50/26;G06F113/08;G06F119/14 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 向文 |
| 地址： | 210024 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 污染 面積 約束 排污 允許 排放量 確定 方法 | ||
1.一種基于污染帶面積約束的排污口允許排放量確定方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1：針對排污口所在的水域建立平面二維水質(zhì)模型；
S2：在設(shè)計枯水水文條件下，輸入單位污染源強，利用二維水質(zhì)模型模擬獲得響應(yīng)系數(shù)的時空分布，對每一空間網(wǎng)格點的響應(yīng)系數(shù)取最大值，獲得響應(yīng)系數(shù)場；
S3：根據(jù)濃度監(jiān)測本底值、污染源強和響應(yīng)系數(shù)場，利用疊加原理得到濃度場分布；
S4：利用濃度場數(shù)據(jù)得到水質(zhì)濃度超過水質(zhì)標準的污染帶面積，構(gòu)造排污量與污染帶面積之間的函數(shù)關(guān)系S(x)；
S5：輸入污染帶控制面積S*，將允許排污量的計算轉(zhuǎn)化為泛函極小值問題
S6：利用最優(yōu)化算法得到取極小值時的污染物排放量，即為該排污口的允許排放量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于污染帶面積約束的排污口允許排放量確定方法，其特征在于，所述步驟S1中平面二維水質(zhì)模型為非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模型，中心區(qū)域采用四邊形網(wǎng)格，邊界處采用三角形網(wǎng)格，以擬合復(fù)雜不規(guī)則邊界，方程采用有限體積法離散，采用Godunov型通量差分裂格式近似求解局部一維黎曼問題計算法向通量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于污染帶面積約束的排污口允許排放量確定方法，其特征在于：所述步驟S3中獲取濃度場分布采用的濃度公式為：
式中：Ch為本底濃度，即當污染源排放量均為0時的水質(zhì)濃度；wi為第i個污染源的源強；ai為第i個污染源對該點的水質(zhì)響應(yīng)系數(shù)或貢獻度系數(shù)，即該污染源排放量為單位源強時所誘導(dǎo)的濃度數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于污染帶面積約束的排污口允許排放量確定方法，其特征在于：所述步驟S4具體為：
A1：將濃度散點數(shù)據(jù)(xi,yi,Ci)，采用Delaunay三角剖分方法連成三角網(wǎng)，并存儲三角網(wǎng)數(shù)據(jù)；
A2：對每個三角形頂點處的濃度數(shù)據(jù)與水質(zhì)標準Cs進行比較判斷，用于計算污染帶的面積；
A3：依據(jù)三角網(wǎng)存儲結(jié)構(gòu)循環(huán)完所有的三角形，總面積即為污染帶的面積。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于污染帶面積約束的排污口允許排放量確定方法，其特征在于：所述步驟A2中共有以下四種情況：
情況1：三個頂點的濃度值均小于Cs，則表明該三角形不在污染帶范圍內(nèi)，不計算該三角形的面積；
情況2：三個頂點的濃度值均大于Cs，則表明該三角形在污染帶范圍內(nèi)，計算該三角形的面積，計入污染帶面積中去；
情況3：三個頂點的濃度值有兩個大于Cs，一個小于Cs，則表明該三角形與等值線相交，梯形部分在污染帶范圍內(nèi)，利用插值法計算交點坐標，公式如下；若三角形一邊的兩端點為P1(x1，y1，z1)，P2(x2，y2，z2)則通過下面的線性內(nèi)插得到交點的平面坐標(x，y)，計算不規(guī)則四邊形面積，計入污染帶面積，
情況4：三個頂點的濃度值有兩個小于Cs，一個大于Cs，則表明該三角形與等值線相交，插值得到交點坐標，計算小三角形的面積，計入污染帶面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于污染帶面積約束的排污口允許排放量確定方法，其特征在于：所述步驟A1中生成的不規(guī)則三角網(wǎng)采用拓撲結(jié)構(gòu)存儲方式，對每個三角形記錄其頂點和相鄰的三角形信息，每個節(jié)點包括三個坐標值的字段，分別存儲X，X，Z坐標。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于污染帶面積約束的排污口允許排放量確定方法，其特征在于：所述步驟S6中最優(yōu)化算法為通過黃金分割搜索法求解。
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