[发明专利]水质信息计算装置及方法

权利要求书

1.一种水质信息计算装置，用于水污染事故中模拟计算污染物的浓度，其特征在于，包括：

信息输入模块，用于输入上游河流断面反映污染物浓度的信息；

计算模块，用于根据所述信息输入模块的输入信息，采用二维水质模拟系统动力学模型计算下游河流断面污染水质的污染物浓度；

显示模块，用于显示所述信息输入模块输入的信息及所述计算模块输出的计算结果。

2.根据权利要求1所述的水质信息计算装置，其特征在于，所述信息输入模块输入的信息包括：初始断面的污染物浓度值、河流断面的纵向流速、河流断面的纵向弥散系数、河流断面的横向弥散系数、河流断面污染物的衰减速率系数、河流模拟纵向空间步长、横向空间步长。

3.根据权利要求1所述的水质信息计算装置，其特征在于，所述计算模块采用的二维水质模拟系统动力学模型具体为：

∂C∂t=Ex∂2C∂x2+Ey∂2C∂y2-ux∂C∂x-kC]]>

其中，C代表河流断面的污染物浓度，E_x代表河流断面的纵向弥散系数，E_y代表河流断面的横向弥散系数，u_x代表河流断面的纵向流速，k代表河流断面污染物的衰减速率系数。

4.根据权利要求1所述的水质信息计算装置，其特征在于，所述计算模块具体包括：

流入速率计算单元，用于根据所述信息输入模块输入的相关信息，计算河流断面经对流和弥散后的污染物浓度流入速率；所述相关信息包括：初始断面的污染物浓度值、河流断面的纵向流速、河流断面的纵向弥散系数、河流断面的横向弥散系数、河流模拟纵向空间步长、河流模拟横向空间步长；

流出速率计算单元，用于根据所述信息输入模块输入的相关信息，计算河流断面经过对流、弥散和衰减后的污染物浓度流出速率；所述相关信息包括：初始断面的污染物浓度值、河流断面的纵向流速、河流断面的纵向弥散系数、河流断面的横向弥散系数、河流断面污染物浓度的衰减速率系数、河流模拟纵向空间步长、河流模拟横向空间步长；

浓度计算单元，用于根据所述流入速率计算单元获得的污染物浓度流入速率和所述流出速率计算单元获得的污染物浓度流出速率计算某一时刻某河流断面污染物的浓度值。

5.根据权利要求4所述的水质信息计算装置，其特征在于，所述计算模块还包括距离计算单元，用于根据所述信息输入模块输入的河流断面的纵向流速，计算污染物在模拟时间内流过的距离。

6.根据权利要求5所述的水质信息计算装置，其特征在于，所述显示模块还用于以表函数或图形方式呈现河流断面的纵向流速、河流断面的纵向弥散系数、河流断面的横向弥散系数、河流断面污染物浓度的衰减速率系数与污染物在模拟时间内流过的距离之间的关系。