一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法技术

技术编号:40739449 阅读:28 留言:0更新日期:2024-03-25 19:59
本发明专利技术提供的一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,包括:收集目标河道的基础资料;基于N‑S方程、质量守恒方程、动量方程与污染物输移扩散方程,根据所述基础资料建立模型,模拟计算得到河道平面二维浓度场数据;对所述模型进行后处理,导出txt格式文件;借助编程语言将河道平面二维浓度场数据处理成浓度场时间序列快照数据;借助编程语言建立SPOD模态分解模型,将所述浓度场时间序列快照数据分解,在原始数据上进行加权倾斜投影构造SPOD潜在空间,得到历史膨胀系数矩阵;根据所述历史膨胀系数矩阵预测未来膨胀系数矩阵,预测未来时刻浓度场。提升河道、水库水质智能化管控水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智慧水利、河流治理领域,尤其涉及一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法


技术介绍

1、水质模拟是智慧水利、河流治理、环境科学和工程等领域的重要研究方向,它可以为政府、水资源管理部门以及相关企业提供关键的决策支持,帮助确保水体的合理利用和保护。水质模拟可在现有信息的基础上建立数学模型,以预测污染物的传输、测试突发状况、量化主要控制过程等。此外,水质模拟对于了解污染物的传输历史和确定污染事件可能开始的时间范围或污染物在关注区域达到目标浓度等方面也起着至关重要的作用。然而,现实中水体环境的复杂性和不确定性使得水质模拟成为一项挑战性的任务。

2、传统的水质模拟方法往往依赖于复杂的物理-化学模型,这些模型需要大量的观测数据和专业知识来支持。同时,因为其涉及到空间和时间的复杂耦合,针对二维平面水质浓度场的模拟与预测更是面临巨大的挑战,水体的动态变化和复杂性使得准确的模拟变得更加困难。

3、对于常见的二维水质模拟与预测方法,通常具有以下缺点与不足:

4、(1)计算效率低:传统二维水质模拟与预测方法通常采用数本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,其特征在于,所述模拟方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,其特征在于,所述收集目标河道的基础资料具体包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,其特征在于,所述基于N-S方程、质量守恒方程、动量方程与污染物输移扩散方程,根据所述基础资料建立模型,模拟计算得到河道平面二维浓度场数据具体包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,其特征在于,所述对所述模型进行后处理,导出t...

【技术特征摘要】

1.一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,其特征在于,所述模拟方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,其特征在于,所述收集目标河道的基础资料具体包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,其特征在于,所述基于n-s方程、质量守恒方程、动量方程与污染物输移扩散方程,根据所述基础资料建立模型,模拟计算得到河道平面二维浓度场数据具体包括:

4.根据权利要求1所述的一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,其特征在于,所述对所述模型进行后处理,导出txt格式文件具体包括:将模型模拟结果导出全部模拟时间的大地坐标x,大地坐标y,浓度c数据,并保存为txt格式。

5.根据权利要求1所述的一种基于非嵌入式模态分解算法的河道水质智能模拟方法,其特征在于,所述借助编程语言将河道平面二维浓度场数据处理成浓度场时间序列快照数据具体包括:

6.根据权利要求5所述的一种基于非...

【专利技术属性】
技术研发人员:林俊强张绍耕朱博然苏军冯艳玲张迪彭期冬靳甜甜李游坤蒋爱萍刘瀚马鑫班学君刘志成许誉骞
申请(专利权)人:中国水利水电科学研究院
类型:发明
国别省市:

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