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龙图腾网获悉长江水利委员会长江科学院;中国长江三峡集团有限公司申请的专利一种基于悬浮泥沙沉降概率的磷输移与分布计算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：CN115422717B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31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：202210951572.2，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种基于悬浮泥沙沉降概率的磷输移与分布计算方法是由汤显强;黎睿;靖争;王丹阳;吴兴华;李媛设计研发完成，并于2022-08-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于悬浮泥沙沉降概率的磷输移与分布计算方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于悬浮泥沙沉降概率的磷输移与分布计算方法，包括以下步骤：选择典型断面，现场测定断面泥沙颗粒级配、含沙量及水体流速；根据泥沙浓度等计算校核单组份泥沙沉降速率，通过颗粒级配合成得到全粒径悬浮泥沙沉降速率；根据泥沙沉降速率和泥沙沉降概率函数，分析颗粒态磷输移轨迹；以分相模型为基础，通过室内实验确定不同粒径分组泥沙即不同含沙量对吸附相磷的函数关系；将泥沙级配分组信息及全粒径悬浮泥沙沉降速率引入水动力水质模型，分析颗粒磷与溶解相磷的输送过程及分配特征。该方法实现了对全粒径泥沙颗粒磷输移轨迹、沉降速率及固液两相分配的数值分析。

本发明授权一种基于悬浮泥沙沉降概率的磷输移与分布计算方法在权利要求书中公布了：1.一种基于悬浮泥沙沉降概率的磷输移与分布计算方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：选取典型断面，现场测量地形数据，同步测定悬浮泥沙浓度S、水温T、流速U，所述地形数据包括河宽B、水深H，采用原位激光粒度仪实时监测泥沙颗粒级配变化； 步骤2：以分组泥沙颗粒粒径尺寸大小初步判断流态，根据流态计算泥沙颗粒沉速，后通过计算雷诺数反证所判断流态是否正确，若不属于判别流层，则假定另一流态计算沉速，直到算出正确结果，根据悬浮泥沙浓度对泥沙群体沉速进行修正，并合成得到不同粒径分组泥沙沉速； 步骤3：根据全粒径泥沙沉速，由泥沙沉降概率密度函数计算颗粒磷沉降概率； 步骤4：根据颗粒磷沉降概率及合成后的全粒径颗粒沉降速率，计算颗粒磷沉降前的输移距离； 步骤5：通过室内实验分别得到不同粒级分组下泥沙吸附速率kp及不同悬浮泥沙浓度下泥沙吸附速率kS，通过多项式拟合得到综合吸附速率kα； 步骤6：采用磷分相输移模型分析溶解相磷及吸附相磷沿程变化，提取特定断面数据，得到磷分布特征，根据两种形态磷的比例得到溶解相磷及吸附相磷分配特征； 步骤2中采用公式7对泥沙群体沉速进行修正，采用公式8合成得到不同粒径分组泥沙沉速： ； 式中，为泥沙群体沉速；Pi为第i组粒径所占百分比；ωi为第i组粒径泥沙沉速；ωS0为泥沙颗粒在实验条件下的沉速，Sf为实验条件下的悬沙浓度，α是一个与雷诺数有关的系数； 步骤6中吸附相磷的表达为： ； 式中Cs为泥沙吸附相磷含量，N为泥沙粒径分组，Qsi为第i组泥沙吸附相磷含量，Pi为第i组泥沙质量百分数； 磷输移的控制方程采用分相模型，包括水体中溶解相磷Cw、泥沙吸附相磷含量Cs，具体表达式如下： ； 式中，A为控制断面面积；Cb、Cs、Cw分别为床沙、泥沙吸附相磷含量及水体中磷含量；S为断面平均含沙量；S*为断面平均挟沙力；Dx为纵向离散系数；α为恢复饱和系数；ω为颗粒沉速；B为河宽；kα为吸附速率，即单位时间单位质量泥沙吸附量的变化率，kα0表示泥沙吸附，反之表示解吸；U为断面平均流速；dCwdt为生化反应项；σ为单位河长磷的释放速率；r为排放源强； 挟沙力采用张瑞瑾公式，引入粒径级配校正系数： ； S*为挟沙力，单位为kgm3；U为断面平均流速，单位为ms；g为重力加速度，单位为ms2；h为平均水深，单位为m；为平均沉速，单位为ms；m为挟沙力指数，取0.92；k为挟沙力系数；Pi为第i组泥沙所占质量百分数；N为泥沙粒径分组数； 不同泥沙组分中吸附相磷的含量关系如下： ； N为泥沙粒径分组，为第i组泥沙吸附相磷含量，Pi为第i组泥沙质量百分数。

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