【技术实现步骤摘要】
一种水库甲烷气泡排放建模方法、系统、终端及存储介质
[0001]本专利技术涉及水库甲烷排放监测
，更具体地说，涉及一种水库甲烷气泡排放建模方法、系统、终端及存储介质。
技术介绍
[0002]甲烷是一种强效的温室气体，约占温室气体对全球变暖总贡献率的四分之一，水库是重要的甲烷排放源。水库中的甲烷主要通过水面扩散和气泡排放两种形式排入大气，其中气泡排放是最重要的排放途径，平均占到水库甲烷排放总量的70%。然而，甲烷气泡排放存在高度的时空异质性，且排放过程存在偶发性，给场地监测和排放估算带来很大挑战。
[0003]现有的水库甲烷排放模型均为观测数据驱动的经验模型，经验模型主要体现各物理量间的相关关系，缺乏各因素间内在联系以及甲烷从产生到排放整个过程机理层面的认识，预测结果也存在很大的不确定性，需要一种能够更好的对水库甲烷排放通量进行估算和预测的方式方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种水库甲烷气泡排放建模方法，还提供了一种水库甲烷气泡排放建模系统、一种水库甲烷气泡排放建模终端及一种计算机可读存储介质。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种水库甲烷气泡排放建模方法，其包括以下步骤：构建考虑沉积过程的水库甲烷气泡排放模型，水库甲烷气泡排放模型包括传热模块、甲烷产生
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迁移
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排放模块和泥沙沉积模块；利用经典偏微分方程模块描述水库传热过程与甲烷产生
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，包括以下步骤：构建考虑沉积过程的水库甲烷气泡排放模型，水库甲烷气泡排放模型包括传热模块、甲烷产生
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迁移
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排放模块和泥沙沉积模块；利用经典偏微分方程模块描述水库传热过程与甲烷产生
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迁移
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排放过程；利用移动网格模块描述泥沙沉积过程；导入水库几何模型，并定义水库沉积物
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水体连续体传热参数、甲烷产生
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迁移
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排放参数和沉积速率；对考虑沉积过程的水库甲烷气泡排放模型进行边界条件和初始条件设置；对水库几何模型进行网格剖分；计算水库甲烷气泡排放通量。2.根据权利要求1所述的水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，水库传热过程包括水库水体中传热过程和水库沉积物中传热过程。3.根据权利要求2所述的水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，水库水体中传热过程采用热传导方程进行描述：；式中：表示水体温度，表示水体中的热扩散系数，表示计算点相对初始水
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沉积物界面的高程，初始水
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沉积物界面坐标为0，表示模拟时间。4.根据权利要求2所述的水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，水库沉积物中传热过程采用热传导方程进行描述：；式中：表示沉积物温度，表示沉积物中的热扩散系数，表示计算点相对初始水
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沉积物界面的高程，初始水
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沉积物界面坐标为0，表示模拟时间。5.根据权利要求1
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4任一所述的水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，甲烷产生
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迁移
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排放过程包括水库水体中甲烷的迁移及氧化过程和水库沉积物中甲烷的迁移及产生过程。6.根据权利要求5所述的水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，水库水体中甲烷的迁移及氧化过程采用反应性扩散方程进行描述：；式中：表示水体中溶解的甲烷浓度，表示水体中甲烷扩散系数，表示甲烷的氧化量。7.根据权利要求6所述的水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，甲烷的氧化量使用米氏方程表示：；式中：表示甲烷氧化速率，表示甲烷半饱和常数，表示氧气半饱和常数，表示
水体中的溶解氧浓度。8.根据权利要求5所述的水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，水库沉积物中甲烷的迁移及产生过程采用反应性扩散方程进行描述：；式中：表示沉积物孔隙度,表示沉积物中的甲烷浓度，表示沉积物中甲烷扩散系数，表示沉积物中甲烷的产生，表示沉积物中甲烷气泡的产生。9.根据权利要求8所述的水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，甲烷的产生项使用下式表示：；式中：表示产甲烷系数，表示沉积物中有机碳含量，表示产甲烷速率衰减系数，表示泥沙沉积时间，表示产甲烷菌对温度的敏感系数，表示产甲烷参考温度。10.根据权利要求9所述的水库甲烷气泡排放建模方法，其特征在于，沉积时间表示为：；式中：表...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨英杰，马恩泽，梁修雨，赵鑫，刘进，张将伟，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：
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