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龙图腾网获悉中国水利水电科学研究院申请的专利一种湖库底泥氮磷释放数值模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120822851B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510949378.4，技术领域涉及：G06Q10/0637；该发明授权一种湖库底泥氮磷释放数值模拟方法是由马冰;董飞;刘晓波;刘泽甫;高继军;黄爱平;王伟杰;李今今;阎柳青;黄书海;贾晨晨设计研发完成，并于2025-07-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种湖库底泥氮磷释放数值模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种湖库底泥氮磷释放数值模拟方法，所述方法包括以下步骤：步骤1、氮磷迁移过程划分；步骤2、沉降通量计算；步骤3、成岩通量计算；步骤4、释放通量计算；步骤5、释放通量计算优化。本发明所述方法充分考虑了深水湖库沉积物氮磷释放过程中沉积物动态再悬浮过程以及氧化还原环境的响应，实现了对上覆水‑沉积物界面氮磷沉降‑成岩‑再释放过程的连续动态模拟，从而更科学更准确地模拟氮磷内源释放规律，有效提升了氮磷释放过程计算精度，对于提高我国深水湖库的水安全保障发挥重要作用。

本发明授权一种湖库底泥氮磷释放数值模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种湖库底泥氮磷释放数值模拟方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤1、氮磷迁移过程划分：根据沉积物沉积成岩理论，将颗粒态氮磷有机物在上覆水-沉积物的迁移过程概化为沉降过程、释放过程和成岩过程，每个过程采用通量进行定量描述，即沉降通量、释放通量和成岩通量；其中沉积物为双层结构，上层是与上覆水水体相连的层，为有氧层，下层为厌氧层；所述沉降通量为沉积物上下层接收上覆水中颗粒有机氮和颗粒有机磷的量；所述释放通量为沉积物上层溶解态氮、磷返回上覆水的量；所述成岩通量为颗粒态转化为溶解态的量，发生在沉积物下层； 根据颗粒态有机物降解的难易程度，将沉积物中颗粒态有机物分为3G类，分别用G1、G2和G3表示，其中G1为快速降解，G2为中等降解，G3为难降解；根据颗粒态有机物与其他物质反应的难易程度，将沉积物中颗粒态有机物分为活性颗粒态有机物和难溶颗粒态有机物； 步骤2、沉降通量计算：第Gi类颗粒有机氮和颗粒有机磷的沉降通量表示如下： JPON,i＝FNLPi·WSLN·LPON+FNRPi·WSRN·RPON+∑x＝c,d,gFNBx,i·ANCx·WSx·Bx1 其中： 式中：JPON,i和JPOP,i分别为第Gi类颗粒有机物氮和颗粒有机物磷的沉降通量，gm2·d；FNLPi为第Gi类中活性颗粒有机氮占3G类活性颗粒有机氮的百分比；FPLPi为第Gi类中活性颗粒有机磷占3G类活性颗粒有机磷的百分比；WSLN和WSLP分别为活性颗粒有机氮、磷的沉降速度，md；LPON，LPOP分别为活性颗粒有机氮、磷的浓度，gm3；FNRPi为第Gi类中难溶颗粒有机氮占3G类难溶颗粒有机氮的百分比，FPRPi为第Gi类中难溶颗粒有机磷占3G类难溶颗粒有机磷的百分比；WSRN和WSRP分别为难溶颗粒有机氮、磷的沉降速度，md；RPON，RPOP分别为难溶颗粒有机氮、磷的浓度，gm3；FNBx,i为第Gi类的藻类x中颗粒有机氮占3G类的藻类x中颗粒有机氮的占比；FPBx,i为第Gi类的藻类x中颗粒有机磷占3G类的藻类x中颗粒有机磷的占比；c，d，g分别为蓝藻、硅藻和绿藻；ANCx和APCx分别为藻类氮与碳的比例、藻类磷与碳的比例；WSx为藻类净沉降速度，md；Bx为藻类生物量，gm3；WSTSS为悬浮泥沙的沉降速率，md；PO4P为溶解性磷酸盐浓度，gm3；γi为二元指示变量，当i＝1时，γi为1，当i＝2,3时，γi为0； 步骤3、成岩通量计算：首先计算3G类颗粒有机氮动力学方程为： 上述方程中G3类颗粒有机氮不产生成岩通量，起反应的G1和G2类颗粒有机氮产生的成岩通量为： 式中：JN为氮成岩通量，gm2·d；GPON,i是沉积物下层中第Gi类颗粒有机物氮的浓度，gm3；KPON,i是20℃下沉积物下层中第Gi类颗粒有机氮的衰变速率，d-1；为KPON,i的温度调节常数；T是沉积物温度，℃；ω为埋藏速率，md；H2为沉积物下层深度，m； 3G类颗粒有机磷动力学方程为： 同样，上述方程中G3类颗粒有机磷不产生成岩通量，起反应的G1和G2类颗粒有机磷产生的成岩通量为： 式中：JP为磷成岩通量，gm2·d；GPOP,i是沉积物下层中第Gi类颗粒有机物磷的浓度，gm3；KPOP,i是20℃下沉积物下层中第Gi类颗粒有机磷的衰变速率，d-1；为KPOP,i的温度调节常数； 步骤4、释放通量计算：氮磷的释放通量的计算公式为： Jaq＝sC1-C010 式中：Jaq为释放通量，gm2·d；s为表面传质系数，md；C1为沉积物上层中溶解态氮或磷物质浓度，gm3；C0为上覆水水体中溶解态氮或磷物质浓度，gm3； 沉积物上、下层的质量守恒方程分别如下： fd1+fP1＝113 fd2+fP2＝114 式中：H1为沉积物上层有氧层厚度，m；H2为沉积物下层厌氧层厚度，m；C2为沉积物下层中溶解态氮或磷物质浓度，gm3；KL12为沉积物上下层间溶解态部分的扩散速度，md；ω12为沉积物上下层间的颗粒混合速度，md；fd0为上覆水溶解态占总物质的百分比，fd1为沉积物上层溶解态占总物质的百分比，fp1为沉积物上层颗粒态占总物质的百分比，fd2为沉积物下层溶解态占总物质的百分比，fp2为沉积物下层颗粒态占总物质的百分比；JM为氮M＝N或磷M＝P成岩通量，gm2·d； 对公式101112进行联合求解，得到释放通量的表达式为： 其中： 式中：r21为沉积物下层与上层物质浓度之比；r*21为沉积物上层与上覆水物质浓度之比； 步骤5、释放通量计算优化：根据沉积物底部扰动强度，进一步优化释放通量计算公式。

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