[发明专利]一种河道中多组分放射性核素浓度预报的快速计算方法

权利要求书

1.一种河道中多组分放射性核素浓度预报的快速计算方法，其特征在于所述计算方法包括:

首先，利用有限差分法求解连续性方程、二维深度平均的水动力学方程，获得河道的流速分布，

所述连续性方程为：

所述二维深度平均的水动力学方程包括：

x方向动量方程：

y方向动量方程：

其中：h为水深，t为时间变量，▽为梯度算子，Z为相对基准面水位，u₁、u₂分别为x、y方向的垂向平均流速，u为流速矢量，g为重力加速度，S_x、S_y分别为动量方程中x、y方向的源项，ν_t为紊动粘性系数；

其次，利用有限差分法计算不考虑核素衰变情形下河道中放射性核素的浓度C₀的分布，

所述不考虑衰变情形下，核素浓度的控制方程、边界条件、初始条件为：

n·▽C₀＝0 (5)

C₀(x,y,0)＝Iδ(x-x₀,y-y₀) (6)

其中：C₀为核素浓度，ν_T为紊动扩散系数，n为计算域边界指向计算域外的单位法线向量，I为突发事故状态下瞬间排放的核素强度，δ为狄拉克δ函数，(x₀,y₀)为排放点位置；

第三，通过如下变换公式计算考虑核素衰变情形下核素的浓度分布：

C_k(x,y,t)＝C₀(x,y,t)exp(-kt) (7)

其中：x、y为核素的空间位置坐标，k为衰变速率(1/时间量纲)，t为时间变量。

2.根据权利要求1所述的河道中多组分放射性核素浓度预报的快速计算方法，其特征在于河道上游采用流量边界条件，河道下游采用水位边界条件，固壁采用自由滑移边界条件，初始条件采用静流条件即初始速度设置为0起算。

3.根据权利要求1所述的河道中多组分放射性核素浓度预报的快速计算方法，其特征在于设定水文条件为恒定流条件，h、u、ν_T只是空间位置(x,y)的函数。