复杂下垫面下局地尺度大气污染源强快速反算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种复杂下垫面下局地尺度大气污染源强快速反算方法，属于大气污染防治与源强反算技术领域；该方法包括：对待研究区域构建CFD模型；在CFD模型的计算域范围内选取若干采样点；基于CFD模型进行仿真计算，采集不同源强情景下各个采样点的污染物浓度数据；构建源强反算模型并获取传递系数；构建传递系数响应面模型；获取监测点的污染物浓度监测数据；将监测点的污染物浓度监测数据输入到源强反算模型和传递系数响应面模型中进行源强反算。本发明专利技术充分考虑局地尺度复杂下垫面物理意义的同时对复杂的仿真模型进行统计学简化，能够更快速、有效的为污染事件的响应以及局地尺度精细化管控提供科学支撑。精细化管控提供科学支撑。精细化管控提供科学支撑。

【技术实现步骤摘要】
复杂下垫面下局地尺度大气污染源强快速反算方法及系统


[0001]本专利技术涉及大气污染防治与源强反算
，具体涉及一种复杂下垫面下局地尺度大气污染源强快速反算方法及系统。

技术介绍

[0002]随着大气污染治理进程的不断推进，面向复杂下垫面下局地尺度的精细化管控成为新时期大气环境管理的必然趋势和迫切需求。复杂下垫面具有地形起伏较大或地表建筑物数 量多、类型杂等特点，例如内含众多储罐及装置建筑的化工园区即为典型的复杂下垫面。下垫面越复杂其粗糙度越大，而较大的下垫面粗糙度会从根本上改变下垫面的动力学特征，使得局地尺度近地面风场规律性减弱、污染物扩散特征变复杂。源强反算涉及大气扩散模型的反过程，而基于高斯扩散模式或拉格朗日扩散模式的常规扩散模型，例如CALPUFF、FLEXPART、CMAQ等，其包含复杂的物理化学过程可以准确模拟污染物的扩散，但一般空间尺度较大，分辨率较低，且对下垫面实际情况进行了大量简化，不适用于复杂下垫面下的局地尺度。而计算流体力学模型则能够充分考虑复杂下垫面下局地尺度的大气运动，适用于模拟复杂环境的大气扩散，但其计算时间过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复杂下垫面下局地尺度大气污染源强快速反算方法，其特征在于，包括以下步骤：对待研究区域构建CFD模型；在CFD模型的计算域范围内选取若干采样点；基于CFD模型进行仿真计算，采集不同源强情景下各个采样点的污染物浓度数据；根据采样点的污染物浓度数据，构建源强反算模型并获取传递系数；根据传递系数及其控制因子，构建传递系数响应面模型；获取监测点的污染物浓度监测数据；将监测点的污染物浓度监测数据输入到源强反算模型和传递系数响应面模型中进行源强反算，得到源强反算结果。2.根据权利要求1所述的复杂下垫面下局地尺度大气污染源强快速反算方法，其特征在于，基于CFD模型进行仿真计算，采集不同源强情景下各个采样点的污染物浓度数据，具体包括以下步骤：调整CFD模型中的污染物源强，在不同源强情景下分别进行污染物扩散模拟并采集CFD模型中各个采样点的污染物浓度，作为采样点的污染物浓度数据。3.根据权利要求1所述的复杂下垫面下局地尺度大气污染源强快速反算方法，其特征在于，根据采样点的污染物浓度数据，构建源强反算模型并获取传递系数，具体包括以下步骤：根据采样点的污染物浓度数据，对每个采样点建立对应的体现源受体关系的源强反算模型；利用最小二乘法对源强反算模型进行参数辨识，得到各个采样点对应的传递系数、；其中，认为源受体间存在代替实际函数的响应逼近函数，源强反算模型的公式如下：式中，为采样点；为第j个源强情景下的对应源强；、为第个采样点位对应的传递系数；为第个源强情景下第个采样点对应的污染物浓度数据。4.根据权利要求3所述的复杂下垫面下局地尺度大气污染源强快速反算方法，其特征在于，根据传递系数及其控制因子，构建传递系数响应面模型，其中所述传递系数响应面模型的公式如下：型的公式如下：式中：m、n为传递系数；均为常数；均为控制因子；、均为指针变量，且。5.根据权利要求4所述的复杂下垫面下局地尺度大气污染源强快速反算方法，其特征在于：所述控制因子为采样点据污染源的水平距离、采样点与主导风向的方向角、CFD模拟得
到的采样点位风速数值以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎建垒，王奕璇，周颖，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：