[发明专利]一种基于MIKE21和盲数理论的雨源型河流水环境容量计算方法

权利要求书

1.一种基于MIKE21和盲数理论的雨源型河流水环境容量计算方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、根据基础数据构建目标河流MIKE21水动力水环境数学模型并进行率定；

步骤二、依据目标河流各入河支流分布将其划分为数个单元河段，基于数学模型提取目标河流干流和各入河支流的流量、流速和水质模拟数据结果，确定其对应盲数形式；

步骤三、根据雨源型河流的盲数理论水环境容量计算模型，基于盲数运算和盲数均值分别计算各单元河段的水环境容量值，并确定目标河流各单元河段和整个河流的水环境容量值；

步骤一的具体实施过程如下：

(1)基础数据收集：基础数据包括地形数据、水文数据、气象数据、风场数据、水质数据；

(2)目标河流水动力学模型构建：利用Office办公软件将地形数据转换成XYZ格式文件，将XYZ格式文件导入MIKE21软件模块，用MIKE Zero当中Mesh Generator完成网格划分，边界确定和地形插值生成mesh文件并导出，在MIKE21中选择Flow Mode模块，导入mesh格式文件，设置模拟时间、模拟步长、干湿边界、密度、涡粘系数、底床糙率、风场、降雨量、蒸发量、流量和水位数据，生成m21格式模拟文件，完成目标河流水动力学模型构建；

(3)目标河流水动力水质模型构建：在步骤(2)目标河流水动力学模型构建的基础上，在MIKE21中添加Transport Module(TR)模块，输入污染物的扩散系数、降解系数、源汇项、污染物初始浓度，完成目标河流MIKE21水动力水环境数学模型构建；

(4)根据收集的水文数据和水质数据对目标河流MIKE21水动力水环境数学模型进行率定，模拟值和实测值的误差控制在20％以内；

步骤二的具体实施过程如下：

(1)根据目标河流入河支流分布，以入河支流与目标河流交汇的目标河流干流处为起点，以与入河支流相邻下一个入河支流对应的目标河流干流处为终点作为一个完整的河段计算单元，基于构建的MIKE21水动力水环境模型，分别提取各单元河段入河支流流量q、水质浓度C、单元河段干流的流量Q、流速u数据；

(2)将提取的单元河段入河支流流量q、水质浓度C、单元河段干流的流量Q、流速u数据分别按数值大小分别进行排序，根据数据分布分别划分若干个区间范围，并以该区间数据出现的频率作为其对应的可信度，得到各单元河段的流量q、水质浓度C、单元河段干流的流量Q、流速u的盲数表达形式为：

其中l₀，m₀，n₀，l₁，m₁，n₁，l₂，m₂，n₂，l₃，m₃，n₃均为可信度，

l₀+m₀+n₀＝1，l₁+m₁+n₁＝1，l₂+m₂+n₂＝1，l₃+m₃+n₃＝1。

2.如权利要求1所述的一种基于MIKE21和盲数理论的雨源型河流水环境容量计算方法，其特征在于：所述盲数的定义为连续性的变量，其实际值并非落在某个定点上，而是落在一个区间内，即改点附近的某个区间，设R为实数集，为未知有理数集，g(I)为区间灰数集，设a_i∈g(I)，a_i∈[0，1]，i＝1，2，...n，函数f(x)为定义在g(I)上的灰函数，且：

若当i≠j时，有a_i≠a_j，且则称该函数f(x)为一个盲数，其中α_i为f(x)的α_i值的可信度，α为f(x)的相应总可信度，n为f(x)的阶数。