核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统技术方案

本发明专利技术涉及一种核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，包括：数据处理中心单元、模型概化单元、专业数值模拟软件单元、地下水数值模拟单元、组件接口单元、核素解析计算单元、核素迁移数值模拟单元、结果展示单元，是一种数据管理与数值模拟计算一体化的平台。该一体化平台支持专业地下水数值模拟软件中数据模型的文件加载，可集成地下水数值模拟数据模型，实现水质、水位、水流的数值模拟预测，并进行三维展示。本发明专利技术可自动给出核素到达指定点的时间和通量，并可根据工作需要对模型参数进行不确定分析，大大减少了数据处理等重复工作，提高了数据分析、模拟计算的效率，实现了专业数值模拟计算软件与常规地理信息平台的信息传递。台的信息传递。台的信息传递。

【技术实现步骤摘要】
核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统


[0001]本专利技术属于核电厂设计技术，具体涉及一种核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统。

技术介绍

[0002]核电厂地下水分析与评价工作主要利用常规的地下水数值计算软件开展工作，但核素在地下水中迁移转化规律计算与分析过程中，存在专业软件均无法直接、有效的利用核电厂各阶段开展的地质及水文地质专题研究所获取的水文地质相关信息。这些信息在核电厂地下水环境影响评价模型建立工作中发挥着至关重要的作用。因此，开发集水文地质、核素源项数据集成管理，三维建模功能、核素解析计算、数值模拟计算及成果可视化展示等于一体的核电厂数据管理与核素迁移模拟计算综合平台具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，实现专业数值模拟计算软件与常规地理信息平台之间的信息传递，提高数据分析和数值模拟计算的效率。
[0004]本专利技术的技术方案如下：一种核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，包括：
[0005]数据处理中心单元，用于存储核电厂水文地质相关数据和核素源项数据；
[0006]模型概化单元，用于根据岩性分层数据实现三维地质岩性建模，并结合水文地质含水层概念的要求，将三维地质岩性模型概化为水文地质概念模型；
[0007]专业数值模拟软件单元，用于根据所述水文地质概念模型建立地下水数值模拟框架模型；
[0008]地下水数值模拟单元，用于调用专业数值模拟软件的计算内核，结合参数赋值进行地下水水流数值模拟计算，并结合地下水位信息对建立的地下水水流模型进行验证；
[0009]组件接口单元，用于所述模型概化单元、专业数值模拟软件单元、地下水数值模拟单元之间的数据传递；
[0010]核素解析计算单元，用于根据核素源项数据及水文地质参数信息计算在假定状态下核素迁移至厂界或环境敏感点处的浓度，对照评价标准判断浓度是否超标；
[0011]核素迁移数值模拟单元，用于根据地下水水流模型以及超标核素作为输入源项进行核素迁移数值模拟计算；
[0012]结果展示单元，用于通过图形或动画形式，将水流、水质时空变化进行展示。
[0013]进一步，如上所述的核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，其中，所述数据处理中心单元根据实际水文地质资料，结合国家及行业标准，采用通用数据库结构，建立核电厂地质调查数据标准化处理、入库、服务、交换于一体的数据处理与服务中心。
[0014]更进一步，所述数据处理中心单元建立核电厂源项清单数据库，存储信息包括核素种类、活度浓度等。
[0015]进一步，如上所述的核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，其中，所述模型概化单元根据水文地质钻孔信息确定标准岩性分层数据，根据岩性分层数据实现三维地质岩性模型的自动建模。
[0016]更进一步，针对构建的三维地质岩性模型，利用预留钻孔与剖面相结合的方式进行验证，在构建模型基本与实际钻孔与剖面相吻合的基础上，结合水文地质含水层概念的要求，将地层岩性分类进行合并概化，按照含水岩组的概念进行重新分层，建立水文地质概念模型。
[0017]进一步，如上所述的核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，其中，所述组件接口单元将模型概化单元的水文地质概念模型导入专业数值模拟软件单元，将专业数值模拟软件单元的地下水数值模拟框架模型导入地下水数值模拟单元。
[0018]进一步，如上所述的核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，其中，所述组件接口单元包括：
[0019]模型方案管理模块，用于对数据处理中心单元的平台信息系统数据库中的数据进行分类管理，并对模板模型和模型预案进行管理；
[0020]初始条件设置接口模块，用于在平台信息系统数据库中对需要编辑的初始条件进行设置；
[0021]参数设置接口模块，用于平台信息系统数据库中降雨入渗数据、渗透系数、弥散系数参数的设置；
[0022]模型边界设置接口模块，用于实现地下水水流模型中水流边界和溶质边界的设置；
[0023]模型计算管理接口模块，用于地下水数值模拟单元调用数值模拟计算内核进行模拟计算的运行管理；
[0024]模型结果输出接口模块，用于实现标量数据、矢量结果的输出，以及对关键信息的提取统计。
[0025]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，实现了水文地质数据统一管理、规范化处理与发布，数值模拟与数学模型分析评价。本专利技术支持专业地下水数值模拟软件中数据模型的文件加载，可集成地下水数值模拟数据模型，实现了平台内水质、水位、水流的数值模拟预测，并对地下水流场、溶质(核素)运移进行三维展示。该系统可自动给出核素到达指定点的时间和通量，并可根据工作需要对模型参数进行不确定分析。本专利技术大大减少了数据处理等重复工作，实现多模块相互衔接，快速分析计算，提高了数据分析、数值模拟计算的效率，并避免人为因素错误，实现了专业数值模拟计算软件与常规地理信息平台之间信息传递。
附图说明
[0026]图1为本专利技术核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统的结构示意图；
[0027]图2为本专利技术的核素迁移模拟计算流程图。
具体实施方式
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]本专利技术提供的核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，是一种数据管理与数值模拟计算一体化的平台，如图1所示，系统包括如下组成：
[0030]数据处理中心单元1，用于存储核电厂水文地质相关数据和核素源项数据；
[0031]模型概化单元2，用于根据岩性分层数据实现三维地质岩性建模，并结合水文地质含水层概念的要求，将三维地质岩性模型概化为水文地质概念模型；
[0032]专业数值模拟软件单元4，用于根据所述水文地质概念模型建立地下水数值模拟框架模型；
[0033]地下水数值模拟单元5，用于调用专业数值模拟软件的计算内核，结合参数赋值进行地下水水流数值模拟计算，并结合地下水位信息对建立的地下水水流模型进行验证；
[0034]组件接口单元3，用于所述模型概化单元、专业数值模拟软件单元、地下水数值模拟单元之间的数据传递；
[0035]核素解析计算单元7，用于根据核素源项数据及水文地质参数信息计算在假定状态下核素迁移至厂界或环境敏感点处的浓度，对照评价标准判断浓度是否超标；
[0036]核素迁移数值模拟单元9，用于根据地下水水流模型以及超标核素作为输入源项进行核素迁移数值模拟计算；
[0037]结果展示单元10，用于通过图形或动画形式，将水流、水质时空变化进行展示。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，其特征在于，包括：数据处理中心单元，用于存储核电厂水文地质相关数据和核素源项数据；模型概化单元，用于根据岩性分层数据实现三维地质岩性建模，并结合水文地质含水层概念的要求，将三维地质岩性模型概化为水文地质概念模型；专业数值模拟软件单元，用于根据所述水文地质概念模型建立地下水数值模拟框架模型；地下水数值模拟单元，用于调用专业数值模拟软件的计算内核，结合参数赋值进行地下水水流数值模拟计算，并结合地下水位信息对建立的地下水水流模型进行验证；组件接口单元，用于所述模型概化单元、专业数值模拟软件单元、地下水数值模拟单元之间的数据传递，将模型概化单元的水文地质概念模型导入专业数值模拟软件单元，将专业数值模拟软件单元的地下水数值模拟框架模型导入地下水数值模拟单元；核素解析计算单元，用于根据核素源项数据及水文地质参数信息计算在假定状态下核素迁移至厂界或环境敏感点处的浓度，对照评价标准判断浓度是否超标；核素迁移数值模拟单元，用于根据地下水水流模型以及超标核素作为输入源项进行核素迁移数值模拟计算；结果展示单元，用于通过图形或动画形式，将水流、水质时空变化进行展示。2.如权利要求1所述的核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，其特征在于，所述数据处理中心单元根据实际水文地质资料，结合国家及行业标准，采用通用数据库结构，建立核电厂地质调查数据标准化处理、入库、服务、交换于一体的数据处理与服务中心。3.如权利要求2所述的核电厂水文地质数据管理与核素迁移模拟计算耦合系统，其特征在于，所述数据处理中心单元建立核电厂源项清单数据库，存储信息包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚方方，王旭宏，杨球玉，施晓文，胡继华，赵军庭，王小元，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：