System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 城市甲烷扩散年通量的计算方法、装置、设备、介质和程序产品制造方法及图纸_技高网

城市甲烷扩散年通量的计算方法、装置、设备、介质和程序产品制造方法及图纸

技术编号:42671105 阅读:3 留言:0更新日期:2024-09-10 12:25
本公开提供了一种城市甲烷扩散年通量的计算方法,可以应用于环境科学和工程技术领域。该方法包括:采集城市管网井口预设范围内第一位置的第一甲烷浓度,其中所述第一位置位于所述城市管网井口的上方;采集城市管网井口预设范围内第二位置的第二甲烷浓度,其中,所述第二位置与所述第一位置不同;根据所述第一位置、所述第一甲烷浓度、所述第二位置和所述第二甲烷浓度,计算所述城市管网井口附近的甲烷浓度梯度;以及根据所述甲烷浓度梯度,利用菲克定律计算城市管网的甲烷扩散年通量。本公开还提供了一种城市甲烷扩散年通量的计算装置、设备、介质和程序产品。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及环境科学和工程,更具体地,涉及一种对象检测方法、装置、设备、介质和程序产品。


技术介绍

1、甲烷(ch4)作为一种温室气体,其排放量对于全球气候变化具有重要影响。城市污水处理厂和污水管道系统是城市中重要的甲烷排放源之一,准确估算这些系统的甲烷排放量对于制定有效的减排策略和控制措施至关重要。

2、相关技术中,对于甲烷的估算方法主要包括简单系数估算和模型预测两种方式。简单系数估算法以其简便快捷的特点适用于初步估算和快速决策,但是在估算污水管网中甲烷通量时存在准确性不高、不考虑地区差异、难以反映复杂生化反应以及更新换代慢等缺点。而模型预测则以其高准确性和适应性强的优势,在复杂系统和多变条件下提供了更为精确的估算结果。然而,模型预测的高计算成本和对数据质量的依赖性也是其应用中需要考虑的重要因素。此外,估算结果受到多种因素的影响,如水质特性、水力条件等,以及温度、风速等环境因子。这些因素的存在增加了估算的不确定性和复杂性。

3、相关技术中对于城市甲烷年通量的统计准确性较低或较为复杂。


技术实现思路

1、有鉴于此,本公开提供了一种城市甲烷扩散年通量的计算方法、装置、设备、介质和程序产品

2、本公开的一个方面提供了一种城市甲烷扩散年通量的计算方法,包括:采集城市管网井口预设范围内第一位置的第一甲烷浓度,其中第一位置位于城市管网井口的上方;采集城市管网井口预设范围内第二位置的第二甲烷浓度,其中,第二位置与第一位置不同;根据第一位置、第一甲烷浓度、第二位置和第二甲烷浓度,计算城市管网井口附近的甲烷浓度梯度;以及根据甲烷浓度梯度,利用菲克定律计算城市管网的甲烷扩散年通量。

3、根据本公开的实施例,计算城市管网井口附近的甲烷浓度梯度之前,还包括利用浓度校正系数对第一浓度和第二浓度进行校正。

4、根据本公开的实施例,浓度校正系数是通过执行如下操作得到的:采用静态箱法,采集第一位置的浓度,得到第三甲烷浓度;以及根据第一甲烷浓度和第三甲烷浓度,得到浓度校正系数。

5、根据本公开的实施例,根据甲烷浓度梯度,利用菲克定律计算城市管网的甲烷扩散年通量包括:根据甲烷浓度梯度,利用菲克定律计算城市管网井口的第一甲烷扩散速率;以及根据第一甲烷扩散速率,计算城市管网的甲烷扩散年通量。

6、根据本公开的实施例,计算城市管网的甲烷扩散年通量之前,还包括利用扩散速率校正系数对第一甲烷扩散速率进行校正。

7、根据本公开的实施例,扩散速率校正系数是通过执行如下操作得到的:获取第一位置的风速和扩散系数;根据第一位置、第一浓度、风速和扩散系数,利用高斯模型得到第二甲烷扩散速率;以及根据第一甲烷扩散速率和第二甲烷扩散速率,得到扩散速率校正系数。

8、根据本公开的实施例,城市甲烷扩散年通量的计算方法还包括:获取化粪池的甲烷扩散年通量;以及根据化粪池的甲烷扩散年通量和城市管网的甲烷扩散年通量,计算城市甲烷扩散年通量。

9、根据本公开的实施例,化粪池的甲烷扩散年通量是通过执行如下操作得到的:获取城市度废水中有机物总量、甲烷排放因子和年度甲烷回收量;根据城市度废水中有机物总量、甲烷排放因子和年度甲烷回收量,计算化粪池的甲烷扩散年通量。

10、本公开的另一个方面提供了一种城市甲烷扩散年通量的计算装置,包括:第一采集模块,用于采集城市管网井口预设范围内第一位置的第一甲烷浓度,其中第一位置位于城市管网井口的上方;第二采集模块,用于采集城市管网井口预设范围内第二位置的第二甲烷浓度,其中,第二位置与第一位置不同;第一计算模块,用于根据第一位置、第一甲烷浓度、第二位置和第二甲烷浓度,计算城市管网井口附近的甲烷浓度梯度;以及第二计算模块,用于根据甲烷浓度梯度,利用菲克定律计算城市管网的甲烷扩散年通量。

11、根据本公开的实施例,城市甲烷扩散年通量的计算装置还包括第一校正模块。第一校正模块,用于计算城市管网井口附近的甲烷浓度梯度之前,利用浓度校正系数对第一浓度和第二浓度进行校正。

12、根据本公开的实施例,第一校正模块包括采集子模块和第一获得子模块。其中,采集子模块,用于采用静态箱法,采集第一位置的浓度,得到第三甲烷浓度;第一获得子模块,用于根据第一甲烷浓度和第三甲烷浓度,得到浓度校正系数。

13、根据本公开的实施例,第二计算模块包括包括第一计算子模块和第二计算子模块。其中,第一计算子模块,用于根据甲烷浓度梯度,利用菲克定律计算城市管网井口的第一甲烷扩散速率;第二计算子模块,用于根据第一甲烷扩散速率,计算城市管网的甲烷扩散年通量。

14、根据本公开的实施例,城市甲烷扩散年通量的计算装置还包括第二校正模块。第二校正模块,用于计算城市管网的甲烷扩散年通量之前,利用扩散速率校正系数对第一甲烷扩散速率进行校正。

15、根据本公开的实施例,第二校正模块包括第一获取子模块、第二获得子模块和第三获得子模块。其中,第一获取子模块,用于获取第一位置的风速和扩散系数;第二获得子模块,用于根据第一位置、第一浓度、风速和扩散系数,利用高斯模型得到第二甲烷扩散速率;第三获得子模块,用于根据第一甲烷扩散速率和第二甲烷扩散速率,得到扩散速率校正系数。

16、根据本公开的实施例,城市甲烷扩散年通量的计算装置还包括获取模块和第三计算模块。其中,获取模块,用于获取化粪池的甲烷扩散年通量;第三计算模块,用于根据化粪池的甲烷扩散年通量和城市管网的甲烷扩散年通量,计算城市甲烷扩散年通量。

17、根据本公开的实施例,第三计算模块包括第二获取子模块和第三计算子模块。其中,第二获取子模块,用于获取城市度废水中有机物总量、甲烷排放因子和年度甲烷回收量;第三计算子模块用于根据城市度废水中有机物总量、甲烷排放因子和年度甲烷回收量,计算化粪池的甲烷扩散年通量。

18、本公开的另一个方面提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储器,用于存储一个或多个程序,其中,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如上所述的方法。

19、本公开的另一方面提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

20、本公开的另一方面提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机可执行指令,所述指令在被执行时用于实现如上所述的方法。

21、根据本公开的实施例,采集城市管网井口预设范围内第一位置的第一甲烷浓度和第二位置的第二甲烷浓度,可以得到甲烷扩散特性的直接信息,再根据第一位置、第一甲烷浓度、第二位置和第二甲烷浓度,计算城市管网井口附近的甲烷浓度梯度,最后根据甲烷浓度梯度,利用菲克定律计算城市管网的甲烷扩散年通量。通过结合现场检测数据与模型计算,至少部分地克服了城市甲烷年通量的计算准确性较低或较为复杂的技术问题,进而提高了城市甲烷年通量计算的准确性和可靠性,且操作简便、易于实现。

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【技术保护点】

1.一种城市甲烷扩散年通量的计算方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,计算所述城市管网井口附近的甲烷浓度梯度之前,还包括利用浓度校正系数对所述第一浓度和第二浓度进行校正。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述浓度校正系数是通过执行如下操作得到的:

4.根据权利要求1~3任一项所述的方法,其中,所述根据所述甲烷浓度梯度,利用菲克定律计算城市管网的甲烷扩散年通量包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其中,计算所述城市管网的甲烷扩散年通量之前,还包括利用扩散速率校正系数对所述第一甲烷扩散速率进行校正。

6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述扩散速率校正系数是通过执行如下操作得到的:

7.根据权利要求1~3任一项所述的方法,还包括:

8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述化粪池的甲烷扩散年通量是通过执行如下操作得到的:

9.一种城市甲烷扩散年通量的计算装置,包括:

10.一种电子设备,包括:

【技术特征摘要】

1.一种城市甲烷扩散年通量的计算方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,计算所述城市管网井口附近的甲烷浓度梯度之前,还包括利用浓度校正系数对所述第一浓度和第二浓度进行校正。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述浓度校正系数是通过执行如下操作得到的:

4.根据权利要求1~3任一项所述的方法,其中,所述根据所述甲烷浓度梯度,利用菲克定律计算城市管网的甲烷扩散年通量包括:

5.根据权利要求4所述的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:尤立白佶齐嵘张斌安伟
申请(专利权)人:中国科学院生态环境研究中心
类型:发明
国别省市:

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