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专利号: 2018101928114
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于WebGIS的污水排放口规划仿真和评价系统,包括采用WebGIS可视化水环境数据服务平台、二维浅水河流解析模型、污水排放口评价模型以及污水排放口规划仿真和评价系统数据库,其特征在于:所述的二维浅水河流解析模型是由质量守恒定律推导出来的污染物迁移转化基本方程利用拉普拉斯变换及其逆变换进行求解得到的解析公式,计算公式如下:

其中C(x,y,t)为河流中污染物质量浓度,单位:mg/L;x、y分别为纵向和横向距离,单位:m;t为时间,单位:s;M为事故瞬时排放量;h为河流水位,单位:m;Dx、Dy分别为x、y方向湍2

流扩散系数,单位:m/s;u、v分别为水流在x、y方向的速度分量,单位:m/s;k为降解系数,单‑1

位:s ;ch为河流本底质量浓度;

所述的污水排放口评价模型根据河流国控、省控断面规定的水质标准,分析不同污水排放口设置对该断面河流水质的影响,从而向平台用户推荐最佳污水排放口位置,包括不同排放口对同一断面处的河流污染物浓度随时间变化的曲线图以及不同排放口超标断面的统计、超标时长和超标倍数的计算统计,其中:所述的曲线图是从前端Web采集断面经纬度,通过C++编写的寻找指定断面污染物浓度程序,找出仿真时间内不同排放口对该断面处污染物浓度的变化值,绘制所述的曲线图,然后将所述的曲线图传输至前端Web反映给用户;

分析不同排放口对河流水质的影响时,可选择多个断面,通过C++程序统计不同排放口超标断面的数量,以及仿真时间内所有断面的污染物浓度超标总时长和最高超标倍数,最后为用户推荐最佳排放口位置,所述的最佳排放口位置的确定主要基于排放口的超标断面数量,超标总时长以及最高超标倍数,计算公式如下:其中yi为污水排放口评价指标;i为排放口的数量;ni为i排放口的超标断面数量;N为所有排放口的超标断面数量之和;hi为i排放口的超标时长,单位:min;H为所有排放口的超标时长之和;zi为i排放口的最高超标倍数;Z为所有排放口的最高超标倍数之和;

在此公式基础上,编写C++程序,求出各个排放口的y值,找出最小的y值,该y值所对应的排放口即为最佳排放口位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于WebGIS的污水排放口规划仿真和评价系统,其特征在于:WebGIS可视化水环境数据服务平台采用Leaflet实现网页地图服务,用于给平台用户提供污水排放口规划的模拟平台,包括地图显示、污水排放口规划的时间参数设置、排放口位置采集、水体污染物源强参数设置、水文参数设置、污水排放口规划计算结果可视化显示以及指定条件下不同排放口的比较和总体评价分析。

3.根据权利要求1所述的一种基于WebGIS的污水排放口规划仿真和评价系统,其特征在于:所述的污水排放口规划仿真和评价系统数据库采用SQL Server 2012实现系统数据的管理应用,用于记录平台用户的污水排放口规划的参数设置以及规划结果存储,包括污染物参数基本信息表、流量流速关系表、排放位置规划信息表、排放位置规划结果存储表、水质标准信息表以及分析断面信息表。

4.根据权利要求2所述的一种基于WebGIS的污水排放口规划仿真和评价系统,其特征在于:所述的污水排放口规划计算结果可视化显示以动态渲染技术将计算出来的整条河流的污染物浓度变化情况叠加显示在原有的GIS地图上,平台用户可根据自身需要,选择动态显示任一规划排放口的河流污染物浓度可视化计算结果。