(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 202111441633.2 (22)申请日 2021.11.30 (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 刘团团　邓安嫦　李婷　刘瑞妮　 李宵宵　陈超　谢添　朱君　 石云峰　 (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　王体浩 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/18(2006.01)G06Q 10/06(2012.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动化 建立方法 (57)摘要 本发明涉及一种放射性核素海洋迁移扩散 模型自动化 建立方法， 以放射性核素排放点为中 心， 根据输入计算域范围， 自动化离散一定海域 范围， 生成相应的网格文件； 针对输入参数， 基于 网格信息及计算域范围， 自动生成核素迁移扩散 模型所接受格式的输入文件； 设计自动化模型建 立对接接口， 集成各个文件之间的交互和链接， 创建计算域主控文件， 以自动化 建立核素迁移扩 散模型， 通过优化核素迁移扩散方程， 可提高核 素迁移扩散模拟精度。 采用本发明公开的方法， 实时性高， 精确度高， 水域环境适用性广,能及时 高效地预测海洋中放射性核素迁移扩散行为规 律， 同时可应用于核事故后果评价， 为核事故应 急决策提供技术依据和支撑， 具有一定的实用和 应用价值。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114386226 A 2022.04.22 CN 114386226 A 1.一种放 射性核素海洋迁移扩散模型自动化建立方法， 所述方法包括如下步骤： S1、 以放射性核素排放点为中心， 根据输入的计算域范围， 自动化离散一定海域范围的 核素迁移扩散模型， 生成相应的网格文件； S2、 针对常规输入参数， 基于所述网格文件包含的网格信息及所述计算域范围， 自动生 成所述核素迁移扩散模型进行模拟计算所接受格式的常规 参数输入文件； S3、 针对源项输入参数， 基于所述核素排放点位置以及所述网格信息， 按照所述核素迁 移扩散模型 所接受格式自动生成源项输入文件； S4、 依据生成的所述常规参数输入文件以及所述源项输入文件， 设计自动化模型建立 对接接口， 集成各个文件之 间的交互和链接， 创建计算域主控文件， 以自动化建立放射性核 素在一定海域水环境的核素迁移扩散模型。 2.如权利要求1中所述的一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动化建立方法， 其特征 在于： 所述核素迁移扩散模型 涉及的放 射性核素迁移扩散方程 为 其中： H为水深， m； t为时间， s； 液态流出物浓度； 排放浓度； Dx， Dy为x， y方向扩散 系数， m2/s； k为核素特有系数(衰变、 吸附沉降)， d‑1； q为排放量， m3/s； u， v分别为x， y方向水 深平均流速， m/s； 所述源项包括核素 特性项kH 和排放点排放量 3.如权利要求2中所述的一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动化建立方法， 其特征 在于： 所述核素特有系数k通过以下公式进行计算， k＝kdecay+klm,其中衰变作用 T为核素半衰期， s； 吸附沉降作用 A悬浮/颗粒‑放射性核素A在 悬浮物/颗粒物 上的平衡浓度； A水‑放射性核素A在流体水中的平衡浓度。 4.如权利要求1中所述的一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动化建立方法， 其特征 在于： 步骤S1包括根据输入的放射性核素排放点位置、 计算域范围、 网格尺寸、 网格偏转角 度， 按照线性排列一步步统计出网格节点信息， 并且按照一定的数据格式对网格节点信息 进行排列， 从而自动化离 散一定海域范围， 生成相应的网格文件。 5.如权利要求1中所述的一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动化建立方法， 其特征 在于： 所述网格文件 包含的网格信息有网格尺寸、 网格偏转角度以及网格识别ID编号。 6.如权利要求1中所述的一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动化建立方法， 其特征 在于： 步骤S2包括 参照所述网格文件， 将输入的计算域地形高程和计算域底部糙率， 通过反距离权重插 值法插值到网格节点上， 将插值好的网格节点上的地形高程和底部糙率按照一定的数据格 式进行排列， 从而生成所述核素迁移扩散模型进行模拟计算所需的地形参数文件； 对于模型边界条件和初始条件， 参照所述网格文件， 根据模型计算域范围， 网格尺寸， 网格编号ID， 依据数据遍历的方式， 迅速统计计算出模型计算域边界网格信息， 并将 输入的 边界数据信息按照一定的排列方式存 储到模型边界条件文件；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114386226 A 2将输入的恒定初始值， 按照网格编号ID顺序排列生成所述核素迁移扩散模型进行模拟 计算的初始条件。 7.如权利要求1中所述的一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动化建立方法， 其特征 在于： 步骤S3包括 根据生成的所述网格文件， 确定核素排放点的网格编号ID， 同时按照一定的数据格 式， 将核素排放点的随时间变化的释放浓度、 水量， 按照时间序列排列， 形成排放点的源项排放 量文件； 将所述排放点的放射性核素特性计算参数， 按照一定的数据格式进行排列， 形成源项 放射性核素排 放的特性计算 参数文件。 8.如权利要求1中所述的一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动化建立方法， 其特征 在于： 通过从现成网站直接调用以获取 所述常规输入参数以及所述源项输入参数。 9.如权利要求1中所述的一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动化建立方法， 其特征 在于： 通过对现有数据进行模拟计算以获取 所述常规输入参数以及所述源项输入参数。 10.如权利要求9中所述的一种放射性核素海洋迁移扩散模型自动 化建立方法， 其特征 在于： 所述对现有数据进行模拟计算涉及的控制方程包括 连续性方程： 水流运动方程： 其中： 为相对基准面水位， m； H为水深， m； t为时间， s； ρ 为水的密度， kg/m3； g为重力加 速度， m/s2； C为谢才系数， m1/2/s； f为柯氏力系数， s‑1； τsx, τsy为风生应力； Ex， Ey为x， y方 向 广义的涡粘性系数， m2/s； u， v分别为x， y方向水深平均流速， m/s。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114386226 A 3