污染物输运扩散模拟方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本申请提供一种污染物输运扩散模拟方法、装置和电子设备，该方法可以包括：根据待模拟区域的网格划分数据以及污染物投放位置，确定在设置的时间步长内的受污网格；针对任一受污网格，确定该受污网格中的污染物在所述时间步长内污染到的目标网格以及所述目标网格所对应的污染物扩散质量占比；针对任一所述目标网格，根据污染该目标网格的受污网格中的污染物质量以及对应的污染物扩散质量占比计算该目标网格中的污染物质量；根据各个所述目标网格分别对应的污染物质量以及所有目标网格的面积，计算污染物浓度。该方法无需求解大型输运扩散方程组，也没有对时间步长的限制，从而可以提高模拟速度，缩短模拟时间，以能够及时为决策者提供帮助。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及污染扩散仿真领域，具体而言，涉及一种污染物输运扩散模拟方法、装置和电子设备。

技术介绍

1、在环境保护方面，模拟污染物在大气、水体等流体中的输运扩散情况能够帮助决策者快速决策出对污染事件的处置方案。

2、相关技术中，存在使用cfd(计算流体力学，computational fluid dynamics，简称cfd)模拟计算输运扩散情况的方案，但是其计算量较大，导致其模拟时间较长，从而不能及时为决策者提供帮助。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种污染物输运扩散模拟方法、装置和电子设备，用以缩短模拟输运扩散情况的时间，以及时为决策者提供帮助。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种污染物输运扩散模拟方法，该方法包括：根据待模拟区域的网格划分数据以及污染物投放位置，确定在设置的时间步长内的受污网格；针对任一受污网格，确定该受污网格中的污染物在所述时间步长内污染到的目标网格以及所述目标网格所对应的污染物扩散质量占比；所述污染物扩散质量占比表征该受污网格扩散到所述目标网格中的污染物扩散质量在该受污网格内的污染物质量中的占比；针对任一所述目标网格，根据污染该目标网格的受污网格中的污染物质量以及对应的污染物扩散质量占比计算该目标网格中的污染物质量；根据各个所述目标网格分别对应的污染物质量以及所有目标网格的面积，计算污染物浓度。这样无需求解大型输运扩散方程组，也没有对时间步长的限制，从而可以提高模拟速度，缩短模拟时间，以能够及时为决策者提供帮助。>

3、可选地，确定所述目标网格所对应的污染物扩散质量占比，包括：计算单个所述目标网格内的污染物扩散质量；计算多个所述目标网格的污染物扩散质量的累加和，得到污染物扩散总质量；根据所述污染物扩散总质量以及各个所述目标网格内的污染物扩散质量，计算各个所述目标网格分别对应的污染物扩散质量占比。这样，可以通过更加贴近实际扩散情况的污染物扩散总质量计算得到单个目标网格对应的污染物扩散质量占比，使得模拟结果更加贴近于真实结果。

4、可选地，所述计算单个所述目标网格内的污染物扩散质量，包括：根据污染物浓度分布方程，计算每一个所述目标网格内的污染物浓度；针对每一个所述目标网格，根据该目标网格内的污染物浓度计算该目标网格内的污染物扩散质量。这样，可以通过污染物浓度分布方程计算出污染物浓度，从而可以通过污染物浓度计算得到单个目标网格内的污染物扩散质量，计算过程较为简单，计算量较小，在一定程度上提高了模拟速度。

5、可选地，所述污染物包括相互发生化学反应的物质；以及所述针对任一所述目标网格，根据污染该目标网格的受污网格中的污染物质量以及对应的污染物扩散质量占比计算该目标网格中的污染物质量，包括：针对任一所述目标网格，将污染该目标网格的受污网格中的污染物质量与对应的污染物扩散质量占比相乘，得到该受污网格中的污染物扩散到该目标网格中的污染物扩散质量；计算多个受污网格中的污染物扩散到该目标网格中的污染物扩散质量的累加和；计算所述物质发生化学反应后所降解的污染物质量；根据所述累加和以及所述所降解的污染物质量，得到该目标网格的污染物质量。这样，考虑了污染物中存在能够发生化学反应的物质的情况，在一定程度上使得模拟结果更加贴近于真实结果。

6、可选地，所述根据待模拟区域的网格划分数据以及污染物投放位置，确定在设置的时间步长内的受污网格，包括：以所述污染物投放位置所在的网格为中心，在各个扩散方向上选取相同数量的网格作为候选网格；若多个候选网格内的污染物质量大于预设质量阈值，则将所述多个候选网格均确定为所述受污网格。这样，可以通过在多个扩散方向上选取的相同数量的候选网格确定受污网格，从而更便于在各个扩散方向上扩散速度相差较小的流场中确定出较为准确的受污网格。

7、可选地，所述根据待模拟区域的网格划分数据以及污染物投放位置，确定在设置的时间步长内的受污网格，包括：以所述污染物投放位置所在的网格为中心，在不同扩散方向上选取不同数量的网格作为候选网格；其中，扩散速度快的方向上所选取的网格数量大于扩散速度慢的方向上的网格数量；若多个候选网格内的污染物质量大于预设质量阈值，则将所述多个候选网格均确定为所述受污网格。这样更便于在各个扩散方向上扩散速度相差较大的流场中确定出较为准确的受污网格。

8、可选地，所述确定该受污网格中的污染物在所述时间步长内污染到的目标网格，包括：针对该受污网格内的污染物在所述时间步长内污染到的任一网格，若该网格内的污染物扩散质量大于预设阈值，则将该网格确定为所述目标网格。这样，可以通过各个网格内的污染物扩散质量确定单个受污网格所污染的目标网格，计算过程简单，在一定程度上降低了模拟的计算量。

9、第二方面，本申请实施例提供了一种污染物输运扩散模拟装置，该装置包括：受污网格确定模块，用于根据待模拟区域的网格划分数据以及污染物投放位置，确定在设置的时间步长内的受污网格；目标网格确定模块，用于针对任一受污网格，确定该受污网格中的污染物在所述时间步长内污染到的目标网格以及所述目标网格所对应的污染物扩散质量占比；所述污染物扩散质量占比表征该受污网格扩散到所述目标网格中的污染物扩散质量在该受污网格内的污染物质量中的占比；污染物质量计算模块，用于针对任一所述目标网格，根据污染该目标网格的受污网格中的污染物质量以及对应的污染物扩散质量占比计算该目标网格中的污染物质量；污染物浓度计算模块，用于根据各个所述目标网格分别对应的污染物质量以及所有目标网格的面积，计算污染物浓度。这样无需求解大型输运扩散方程组，也没有对时间步长的限制，从而可以提高模拟速度，缩短模拟时间，以能够及时为决策者提供帮助。

10、第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。

11、第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行如上述第一方面提供的所述方法中的步骤。

12、本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种污染物输运扩散模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述目标网格所对应的污染物扩散质量占比，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算单个所述目标网格内的污染物扩散质量，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述污染物包括相互发生化学反应的物质；以及

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待模拟区域的网格划分数据以及污染物投放位置，确定在设置的时间步长内的受污网格，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待模拟区域的网格划分数据以及污染物投放位置，确定在设置的时间步长内的受污网格，包括：

7.根据权利要求1、5或者6任一项所述的方法，其特征在于，所述确定该受污网格中的污染物在所述时间步长内污染到的目标网格，包括：

8.一种污染物输运扩散模拟装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述存储器存储有计算机可读取指令，当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时，运行如权利要求1-7任一所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时运行如权利要求1-7任一所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种污染物输运扩散模拟方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述目标网格所对应的污染物扩散质量占比，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算单个所述目标网格内的污染物扩散质量，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述污染物包括相互发生化学反应的物质；以及

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待模拟区域的网格划分数据以及污染物投放位置，确定在设置的时间步长内的受污网格，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待模拟区域的网格划...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正一，郝建奇，刘馨尹，李玮，
申请(专利权)人：成都佳华物链云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：