[发明专利]一种基于Web-GIS的水污染扩散模拟可视化方法

权利要求书

1.一种基于Web-GIS的水污染扩散模拟可视化方法，其特征在于包括如下步骤：

S1、采集河水的平均河流速度、宽度、水位、苯的降解系数、日常苯污染物的浓度、苯污染物排放浓度，苯污染物排放流量、设置断面经纬度等参数，河水设置n个断面：断面1(经度：x₁；纬度：y₁)、断面2(经度：x₂；纬度：y₂)、…、断面n-1(经度：x_n-1；纬度：y_n-1)、断面n(经度：x_n；纬度：y_n)；

S2、河流一维水质模型由河流的连续方程和质量方程联解求得，当河流遭受污染时，实际的断面浓度分布与断面浓度的平均值偏差不大时常采用的水污染预测模型；污染物浓度分布沿程的变化以及各个断面上污染物浓度随时间的变化；

式中：C为断面污染物浓度；V为河流平均速度；K为降解系数；x为距离；S为支流入流中污染物的量，S近似为0；

二维一阶偏导方程进行求解可得：

式中：C为断面污染物浓度；V为河流平均速度；K为降解系数；x为距离；σ为0～K之间的常数；Q_pC_p为河流流量和河流中污染物的基本浓度；Q_eC_e污水排放量和污水污染物浓度；

一维水动力模型指水流受力与运动相互关系的数学模型，依据流体力学基本方程，建立数学模型，对流动水的动力过程进行数值模拟：

连续方程：

动量方程：

式中：A为断面面积；Q为通过断面的流量；u为断面流速；g为重力加速度；Z为水位；Sf为摩阻比降，q为汇入支流；V_x为汇入支流分量，近似为0；

一般河道公式简化为：

连续方程：

动量方程：

式中：A为断面面积；B为断面宽度；|Q|为断面流量；Z为水位；K为流量模数；α为动量校正系数；g为重力加速度；

S3、根据各个断面不同时刻计算的浓度值，GeoServer软件进行地图空间分析设置地图缓冲区，获取缓冲区标注水源地、自然保护区的敏感源；获得各个水源地和保护区的污染曲线；

S4、通过0penLayers软件结合S3获得的敏感源、以及通过计算得到的断面浓度值，通过0PENGL软件可视化数据，将结果进行渲染展示，可视化不同断面的水质模拟结果。