[发明专利]一种模拟水污染事故污染带时空分布的方法和装置

说明书

本申请提供了一种模拟水污染事故污染带时空分布的方法和装置，执行所述方法的系统设置有一维水动力模型的图形建模接口，所述方法包括：通过所述图形建模接口接收用户输入的状态变量和辅助变量；建立所述状态变量与辅助变量的关联关系，形成一维水动力模型；以已获取的辅助变量参数值和其他辅助变量在可信度范围内的估计参数值为输入参数，利用所述一维水动力模型计算各状态变量在各断面对应时间的值；根据各状态变量在各断面对应时间的值生成水污染事故污染带到达各断面的模拟时间。本申请通过上述手段，能够有效解决现有技术无法对水污染事故污染带的时空分布及时准确地进行预测的问题。

技术领域

本申请涉及河流环境监测预报技术领域，特别地，涉及一种模拟水污染事故污染带时空分布的方法和装置。

背景技术

近年来我国重大水污染事故频繁发生，对生态环境、人民健康及社会安全造成严重影响。例如，发生在2005年11月份的松花江水污染事故和12月份的广东北江镉污染事故都是重大水污染事故的典型案例。在水污染事故的应急过程中，迫切需要掌握的是污染带的时空分布及污染物的浓度，从而可快速、有效地制订应急响应方案。为满足水污染事故快速处置要求，结合事故现场的实际监测数据，利用水质数学模型(简称“水质模型”)对污染团到达各重要断面的时间、影响范围等做出及时准确的预测，模拟各种应急策略和方案的效果，为事故的应急决策提供定量参考的依据，是提升环境事故应急能力的重要途径。

但是，现有水质模型系统的缺点是：模型的调控功能较弱，难以通过对各种参数的调整，为水污染事故的预测和应急措施方案的优选提供量化参考的依据；模型参数众多，参数率定所需要的数据量大，难以解决水污染事故现场监测数据缺乏导致的模型参数率定难的问题；模型操作复杂，使用者需要耗费一定的时间了解模型，不能在事故发生后通过简单操作，迅速获得满足一定精度要求的数值解。

发明内容

本申请提供一种模拟水污染事故污染带时空分布的方法和装置，用于解决现有水质模型系统参数众多、需要采集的数据量大、操作复杂，无法对水污染事故污染带的时空分布及时准确地进行预测。

本申请公开的一种模拟水污染事故污染带时空分布的方法，执行所述方法的系统设置有一维水动力模型的图形建模接口，所述方法包括：通过所述图形建模接口接收用户输入的状态变量和辅助变量；建立所述状态变量与辅助变量的关联关系，形成一维水动力模型；以已获取的辅助变量参数值和其他辅助变量在可信度范围内的估计参数值为输入参数，利用所述一维水动力模型计算各状态变量在各断面对应时间的值；根据各状态变量在各断面对应时间的值生成水污染事故污染带到达各断面的模拟时间。

本申请公开的一种模拟水污染事故污染带时空分布的装置，包括：图形建模接口，用于接收建立一维水动力模型所需的状态变量和辅助变量；模型创建模块，用于建立所述状态变量与辅助变量的关联关系，形成一维水动力模型；运算执行模块，用于以已获取的辅助变量参数值和其他辅助变量在可信度范围内的估计参数值为输入参数，利用所述一维水动力模型计算各状态变量在各断面对应时间的值；结果生成模块，用于根据各状态变量在各断面对应时间的值生成水污染事故污染带到达各断面的模拟时间。

与现有技术相比，本申请具有以下优点：本申请优选实施例中建立一维水动力模型具有参数不敏感性，在状态变量的影响因子(即辅助变量)数据不足时，只要参数估计值能够在可信度范围内，仍然可以显现出相同的系统趋势、行为模式和波动周期，能够较好地适合水污染事故的突发性造成的难以获得实时监测数据的情况，能够有效解决现有技术无法对水污染事故污染带的时空分布及时准确地进行预测的问题。

附图说明

附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请实施例一种模拟水污染事故污染带时空分布的方法流程；

图2为图1所示的实施例中采用的系统动力学水动力模型的结构示意图；