[發明專利]一種海域斷面污染物輸運通量確定方法及系統

有效

• 申請號: 202110320384.5
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113011034B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 朱金龍;徐艷東;孫偉;蘇博;汪健平;張娟;李勝;劉寧;孫貴芹;李雪飛
• 申請（專利權）人: 山東省海洋資源與環境研究院(山東省海洋環境監測中心;山東省水產品質量檢驗中心)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;G06F113/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

本發明公開一種海域斷面污染物輸運通量確定方法及系統，涉及海域污染物擴散領域，該方法包括：獲取待檢測海域斷面的測點、潮流數值模擬數據和海上污染物數據；將所述潮流數值模擬數據在所述待檢測海域斷面的測點上進行插值，提取所述測點對應的水深、流速和流向；根據測點對應的水深、流速和流向確定相鄰兩測點間的平均流量；將海上污染物數據在待檢測海域斷面的測點進行插值，確定相鄰兩測點間的污染物平均濃度；根據平均流量和污染物平均濃度確定待檢測海域斷面污染物輸運通量。本發明能夠實現在流態復雜的海域中檢測污染物輸運通量。

技術領域

本發明涉及海域污染物擴散領域，特別是涉及一種海域斷面污染物輸運通量確定方法及系統。

背景技術

隨著沿海經濟的快速發展，我國近海水環境持續惡化，海洋生態功能受損嚴重。近海水質污染是一個全球性的環境問題，將嚴重影響著海洋生態系統健康以及海洋經濟的可持續發展。而近岸海域人類活動往往比較密集，是增養殖區、風景旅游區、海洋保護區等重要的功能區域。因此，控制污染、保護沿海海域水環境迫在眉睫。對海域污染物輸運通量進行合理的計算是海域污染控制的前提和基礎；建立起斷面輸運通量與海域水環境間的響應關系，是合理制定海域污染控制對策，實施總量控制的關鍵。海域污染物輸運通量是污染物流經某一環境區間各種過程的綜合表現，是海洋水文、地貌和化學等歷程的綜合結果。目前污染物通量計算方法大多只針對入海河流，現今缺乏一種適用于海域斷面的污染物通量計算方法。海域斷面污染物輸運通量可用于刻畫某一海域在某一時間范圍內污染物的凈輸運總量。海域斷面污染物輸運通量計算所涉及到的是時空方面的問題，這是一個連續動態變化的過程，不同時段的計算結果是不同的，所以要因地制宜的選擇計算方法。

物質輸運通量是指一段時間內通過斷面的物質總量。河流入海污染物的通量計算通常采用斷面污染物的瞬間通量乘以時間跨度來代表該時段內通過該斷面的污染物總量。入海河流的流向一般是單向非周期性流動，而海洋中的海流是潮流、風海流、波浪流等的綜合水流，通常可把它分解為周期性的潮流和非周期性的余流。河流入海污染物斷面瞬間通量法只適用于流態單一的非周期性流動，無法應用于流態復雜的海域中。

發明內容

本發明的目的是提供一種海域斷面污染物輸運通量確定方法及系統，以實現在流態復雜的海域中檢測污染物輸運通量。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種海域斷面污染物輸運通量確定方法，包括：

獲取待檢測海域斷面的測點、潮流數值模擬數據和海上污染物數據；

將所述潮流數值模擬數據在所述待檢測海域斷面的測點上進行插值，得到所述測點對應的水深、流速和流向；

根據所述測點對應的水深、流速和流向確定相鄰兩測點間的平均流量；

將所述海上污染物數據在所述待檢測海域斷面的測點進行插值，確定相鄰兩測點間的污染物平均濃度；

根據所述平均流量和所述污染物平均濃度確定待檢測海域斷面污染物輸運通量。

可選的，所述根據所述測點對應的水深、流速和流向確定相鄰兩測點間的平均流量，具體包括：

根據所述測點對應的水深、流速和流向確定單寬流量；

根據所述單寬流量確定相鄰兩測點間的平均流量。

可選的，所述根據所述測點對應的水深、流速和流向確定單寬流量，具體包括：

根據所述測點對應的水深、流速和流向利用如下公式確定單寬流量：

其中，為第i個測點j時刻的單寬流量；為第i個測點j時刻的水深；為第i個測點j時刻的流速；為第i個測點j時刻流向；γ為北方向與海域斷面方向的夾角，所述海域斷面方向為海域斷面起點到終點的方向。