(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 202111446694.8 (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) G06Q 10/06(2012.01)G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 一种放射性核素滨海实时迁移扩散计算方 法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种放射性核素滨海实时迁移 扩散计算方法， 通过优化现有的实时流场计算模 型， 利用优化后的实时流场计算模 型开展实时流 场计算， 将计算得到的实时流场数据输入优化后 的放射性核素迁移扩散方程， 实现放射性核素在 滨海水环 境的实时数值模拟计算， 可提高放射性 核素迁移扩散数值模拟精度， 同时在实时流场计 算模型输入 条件不充裕的情况下， 引入外部现有 实时流场数据， 根据引入的外部实时流场数据进 行实时数值模拟计算。 采用本发明所述的方法， 实时性高， 精确度高， 水域环境适用性广， 能实时 精确地反应滨海环境中放射性核素的迁移扩散 规律， 可应用于核事故后果评价， 为核事故不同 阶段的应急决策提供技术依据和支撑， 具有较高 应用价值。 权利要求书3页 说明书7页 附图1页 CN 114386229 A 2022.04.22 CN 114386229 A 1.一种放 射性核素滨 海实时迁移扩散计算方法， 所述方法包括如下步骤： S1、 向实时流场计算模型输入充裕的输入参数， 利用所述实时流场计算模型开展实时 流场计算； S2、 根据步骤S1中计算的实时流场数据， 基于放射性核素迁移固有特性,对放射性核素 迁移扩散方程进 行调整， 开展放射性核素在目标滨海水域环境迁移扩散数值 实时模拟计算 工作； 所述对放射性核素迁移 扩散方程进行调整包括增加核素特有系数k和源项 调整后 的所述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。 2.如权利要求1中所述的一种放射性核素滨海实时迁移扩散计算方法， 其特征在于： 步 骤S2中所述核素特有系数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。 3.如权利要求1中所述的一种放射性核素滨海实时迁移扩散计算方法， 其特征在于： 步 骤S1中所述 实时流场计算模型为经过优化的模型， 经过优化后的实时流场计算模型涉及到 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。 4.如权利要求1中所述的一种放射性核素滨海实时迁移扩散计算方法， 其特征在于： 所 述充裕的输入参数为能够使所述实时流场计算模型进行实时流场计算的输入参数。 5.如权利要求4中所述的一种放射性核素滨海实时迁移扩散计算方法， 其特征在于： 所 述充裕的输入参数包括需要输入模型开边界条件、 实时风场、 实时流速、 水下地形、 水动力 计算参数、 模型初始条件 ‑水位。 6.如权利要求5 中所述的一种放射性核素滨海实时迁移扩散计算方法， 其特征在于： 在权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114386229 A 2步骤S1之前还包括判断针对目标滨海水域环境实时流场计算模型展开计算的条件是否充 裕， 若充裕则利用实时流场计算模型开展实时流场计算； 若不充裕， 则获取外部实时流场数 据， 并将获取的实时流场数据处 理成预设输入格式。 7.如权利要求6 中所述的一种放射性核素滨海实时迁移扩散计算方法， 其特征在于： 通 过从有外 部实时流场数据的网站获取 所述实时流场数据。 8.如权利要求7中所述的一种放射性核素滨海实时迁移扩散计算方法， 其特征在于： 所 述有外部实时流场数据的网站包括国家海洋预报中心以及NOA A。 9.一种放 射性核素滨 海实时迁移参数计算系统， 其特 征在于， 所述系统包括 实时流场计算模块， 用于向实时流场计算模型输入充裕的输入参数， 利用所述实时流 场计算模型开展实时流场计算； 核素迁移扩散数值计算模块， 用于根据所述实时流场计算模块中计算的实时流场数 据， 基于放射性核 素迁移固有 特性,对放射性核 素迁移扩散方程进 行调整， 开展放射性核 素 在目标滨 海水域环境迁移扩散数值实时模拟计算工作； 所述对放射性核素迁移扩 散方程进行调整包括增加核素特性项k和源项 调整后的 所述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。 10.如权利要求9中所述的一种放射性核素滨海实时迁移参数计算系统， 其特征在于： 所述核素迁移扩散数值计算模块中所述核素特有系数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。 11.如权利要求10 中所述的一种放射性核素滨海实时迁移参数计算系统， 其特征在于： 所述实时流场计算模块中所述实时流场计算模 型为经过优化的模型， 经过优化后的实时流 场计算模型 涉及到的控制方程包括 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 向权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114386229 A 3