(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111458552.3 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 中国辐射防护研究院 地址 030006 山西省太原市小店区学府街 102号 (72)发明人 朱君　刘团团　谢添　陈超　 石云峰　李婷　邓安嫦　刘瑞妮　 张艾明　 (74)专利代理 机构 北京天悦专利代理事务所 (普通合伙) 11311 代理人 任晓航　屈献庄 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/18(2006.01)G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦 合计算方法 (57)摘要 本发明涉及一种放射性核素地表及地下水 迁移转化耦合计算方法， 针对现有技术存在忽略 地表水与地下水之间内在联系， 将放射性核素在 地表水与地下水之间的迁移行为单独进行评估 造成的结果失真的技术问题。 用Manning方程计 算地表水径流运动； 用Richards方程计算地下水 的渗流运动， 采用双重节点的方法， 用Darcy流定 律实现地表与地下水间的水量交换， 结合放射性 核素的衰变、 吸附， 用对流 ‑弥散定律实现地表水 与地下水之间的溶质交换， 最终完全实现放射性 核素在地表水 ‑地下水中迁移、 转化耦合计算。 采 用本发明所述的计算方法， 能够真实合理地评估 放射性核素在地表水、 地下水中迁移转化行为， 为辐射防护和环境保护提供技 术支撑。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 114386232 A 2022.04.22 CN 114386232 A 1.一种放 射性核素地表及地下 水迁移转 化耦合计算方法， 所述方法包括如下步骤： S1、 建立地形与水文地质模型， 所述地形与水文地质模型的表层地形刻画地表水径流 范围， 下层地层 刻画地下 水渗流范围； S2、 针对所述地形与水文地质模型， 采用Manning方程计算地表水径流运动过程； 用 Richards方程计算地下水的渗流运动过程， 采用双重节 点的方法， 用Darcy流定律实现地表 水与地下 水之间的水量交换， 实现地表水及地下 水水量耦合计算； S3、 结合放射性核素的衰变和吸附性质， 用对流 ‑弥散定律实现地表水与地下水之间的 溶质交换， 最终完全实现所述 放射性核素在地表水及地下 水中迁移转 化计算。 2.如权利要求1中所述的一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦合计算方法， 其特 征在于： 步骤S1中所述地形与水文地质模型通过对地形地貌， 地层剥蚀、 倾向， 含水岩组与 隔水层的空间分布， 地下水类型， 地下水补径排条件， 断层导水性等水文地质环境的概化而 构建。 3.如权利要求2中所述的一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦合计算方法， 其特 征在于： 所述地形与水文地质模型自上而下分为全新统冲洪积层、 上更新统冲洪积层、 奥 陶‑志留系地层强风化层、 奥陶 ‑志留系地层中风化层、 奥陶 ‑志留系地层微风化层、 海西中 期地层强风 化层、 海西中期地层中风 化层以及海西中期地层微 风化层。 4.如权利要求1中所述的一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦合计算方法， 其特 征在于： 步骤S1中所述地形与水文地质模型的地形数据来源于实测数据和DEM数字高程数 据。 5.如权利要求1中所述的一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦合计算方法， 其特 征在于： 步骤S1 中所述地形与水文地质模型的地层的剥蚀、 倾向、 构 造等数据来源于地质钻 孔和岩土 工程勘查钻孔柱状图。 6.如权利要求1中所述的一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦合计算方法， 其特 征在于： 步骤S1中所述地形与水文地质模型的水文地质参数数据来源于渗水、 压水、 注水、 抽水试验。 7.如权利要求1中所述的一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦合计算方法， 其特 征在于： 步骤S2包括 在确定流域面积的条件下， 由长时间序列的暴雨观测资料， 得到年最大面平均雨量资 料系列作为频率计算样本， 选择每年的年最大面雨量， 组成不同时段样本系 列， 按频率计算 方法， 得到不同设计频率的面 暴雨量。 8.如权利要求7中所述的一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦合计算方法， 其特 征在于： 步骤S2包括 在得到所述设计频率的面暴雨的基础上， 通过产流计算， 得到所述设计频率的净雨过 程。 9.如权利要求8中所述的一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦合计算方法， 其特 征在于： 步骤S2包括 采用瞬时单位线法进行汇流计算， 将得到的所述净雨过程演变为出口断面的所述设计 频率的流 量过程。 10.如权利要求3 中所述的一种放射性核素地表及地下水迁移转化耦合计算方法， 其特权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114386232 A 2征在于： 步骤S3还 包括 为了获得放射性核素在所述各地层中的吸附特性参数， 采用静态批式试验， 获得所述 放射性核素在各地层中的分配系数 Kd。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114386232 A 3