河流中磷元素迁移检测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及工程仿真与数值模拟技术领域，尤其涉及一种河流中磷元素迁移检测方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.磷是水体富营养化的关键因子，水体中磷的迁移转化过程，对于河流生态环境有着至关重要的影响。水体中磷的控制方法有对其迁移过程控制，原理是利用传输通道对其进行截留，转化治理，需要研究其迁移过程，分析磷元素在水体的时空分布。
3.考虑天然河流中磷的来源及其不同形态，一方面，悬移质泥沙对磷的吸附，磷元素随着泥沙进行超扩散行为，另一方面随着泥沙冲淤，磷在河床表面的沉积与再释放，传统的水质模型难以描述河流中磷的迁移转化过程，也就无法保证河流中磷迁移检测结果的准确性。


技术实现要素：

4.本技术提供一种河流中磷元素迁移检测方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术无法保证河流中磷迁移检测结果的准确性等缺陷。
5.本技术第一个方面提供一种河流中磷元素迁移检测方法，包括：
6.获取待测河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据；
7.根据所述待测河流的水体属性信息，确定所述待测河流对磷元素的解吸附系数；
8.根据所述水体磷元素示踪剂实验数据和所述待测河流对磷元素的解吸附系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；
9.基于所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟所述待测河流的磷元素迁移过程，以得到所述待测河流中磷元素迁移检测结果；其中，所述磷元素迁移检测结果至少包括磷元素时空分布结果。
10.可选的，所述根据所述水体磷元素示踪剂实验数据和所述待测河流对磷元素的解吸附系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，包括：
11.根据所述水体磷元素示踪剂实验数据，反演所述待测河流的时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数；
12.根据所述待测河流对磷元素的解吸附系数、时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；
13.其中，所述时间截断分数阶导数阶数表征所述待测河流中磷元素受泥沙沉降和断面阻碍影响下的滞留特性，所述空间截断分数阶导数阶数表征所述待测河流中磷元素受悬移质泥沙的吸附作用沿着水流方向超扩散的特性，所述截断系数表征所述待测河流的河床冲淤状态。
14.可选的，所述根据所述待测河流对磷元素的解吸附系数、时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过
程仿真模型，包括：
15.基于如下表达式，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型：
[0016][0017]
其中，u表示所述待测河流的磷元素浓度，t表示当前检测时间，x表示所述待测河流的检测点空间位置，表示初始时刻的caputo类型的时间截断分数阶导数，α表示时间截断分数阶导数阶数，λ表示截断系数，表示待测河流上边界位置的riemann-liouville类型的空间截断分数阶导数，β表示空间截断分数阶导数阶数，d表示超扩散系数，d表示所述待测河流对磷元素的解吸附系数，v表示所述待测河流的平均流速。
[0018]
可选的，所述基于所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟所述待测河流的磷元素迁移过程，以得到所述待测河流中磷元素迁移检测结果，包括：
[0019]
向所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型输入当前检测时间及目标检测点空间位置；
[0020]
基于所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，根据所述当前检测时间及目标检测点空间位置，模拟所述待测河流中目标检测点的磷元素迁移过程，以得到所述待测河流中目标检测点的磷元素迁移检测结果。
[0021]
可选的，所述根据所述待测河流的水体属性信息，确定所述待测河流对磷元素的解吸附系数，包括：
[0022]
根据所述待测河流的水体属性信息，对所述待测河流开展室内水槽实验，得到室内水槽实验数据；
[0023]
分析所述室内水槽实验数据，得到所述待测河流对磷元素的解吸附系数。
[0024]
可选的，所述水体属性信息至少包括所述待测河流的水体ph值、水体温度、泥沙浓度、泥沙颗粒性质以及河床底泥的孔隙度。
[0025]
可选的，还包括：
[0026]
根据所述待测河流中磷元素迁移检测结果，确定所述待测河流的水体富营养程度。
[0027]
本技术第二个方面提供一种河流中磷元素迁移检测装置，包括：
[0028]
获取模块，用于获取待测河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据；
[0029]
确定模块，用于根据所述待测河流的水体属性信息，确定所述待测河流对磷元素的解吸附系数；
[0030]
模型构建模块，用于根据所述水体磷元素示踪剂实验数据和所述待测河流对磷元素的解吸附系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；
[0031]
检测模块，用于基于所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟所述待测河流的磷元素迁移过程，以得到所述待测河流中磷元素迁移检测结果；其中，所述磷元素迁移检测结果至少包括磷元素时空分布结果。
[0032]
可选的，所述模型构建模块，具体用于：
[0033]
根据所述水体磷元素示踪剂实验数据，反演所述待测河流的时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数；
[0034]
根据所述待测河流对磷元素的解吸附系数、时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；
[0035]
其中，所述时间截断分数阶导数阶数表征所述待测河流中磷元素受泥沙沉降和断面阻碍影响下的滞留特性，所述空间截断分数阶导数阶数表征所述待测河流中磷元素受悬移质泥沙的吸附作用沿着水流方向超扩散的特性，所述截断系数表征所述待测河流的河床冲淤状态。
[0036]
可选的，所述模型构建模块，具体用于：
[0037]
基于如下表达式，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型：
[0038][0039]
其中，u表示所述待测河流的磷元素浓度，t表示当前检测时间，x表示所述待测河流的检测点空间位置，表示初始时刻的caputo类型的时间截断分数阶导数，α表示时间截断分数阶导数阶数，λ表示截断系数，表示待测河流上边界位置的riemann-liouville类型的空间截断分数阶导数，β表示空间截断分数阶导数阶数，d表示超扩散系数，d表示所述待测河流对磷元素的解吸附系数，v表示所述待测河流的平均流速。
[0040]
可选的，所述检测模块，具体用于：
[0041]
向所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型输入当前检测时间及目标检测点空间位置；
[0042]
基于所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，根据所述当前检测时间及目标检测点空间位置，模拟所述待测河流中目标检测点的磷元素迁移过程，以得到所述待测河流中目标检测点的磷元素迁移检测结果。
[0043]
可选的，所述确定模块，具体用于：
[0044]
根据所述待测河流的水体属性信息，对所述待测河流开展室内水槽实验，得到室内水槽实验数据；
[0045]
分析所述室内水槽实验数据，得到所述待测河流对磷元素的解吸附系数。
[0046]
可选的，所述水体属性信息至少包括所述待测河流的水体ph值、水体温度、泥沙浓度、泥沙颗粒性质以及河床底泥的孔隙度。
[0047]
可选的，所述检测模块，还用于：
[0048]
根据所述待测河流中磷元素迁移检测结果，确定所述待测河流的水体富营养程度。
[0049]
本技术第三个方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；
[0050]
所述存储器存储计算机执行指令；
[0051]
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
[0052]
本技术第四个方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
[0053]
本技术技术方案，具有如下优点：
[0054]
本技术提供一种河流中磷元素迁移检测方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：获取待测河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据；根据待测河流的水体属性信息，确定待测河流对磷元素的解吸附系数；根据水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；基于待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟待测河流的磷元素迁移过程，以得到待测河流中磷元素迁移检测结果；其中，磷元素迁移检测结果至少包括磷元素时空分布结果。上述方案提供的方法，通过根据待测河流的水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，使该模型可以准确描述待测河流中磷元素的迁移转化过程，进而提高了最终得到的河流中磷迁移检测结果的准确性。
附图说明
[0055]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0056]
图1为本技术实施例基于的河流中磷元素迁移检测系统的结构示意图；
[0057]
图2为本技术实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法的流程示意图；
[0058]
图3为本技术实施例提供的河流中磷元素迁移检测装置的结构示意图；
[0059]
图4为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
[0060]
通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
[0061]
为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0062]
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0063]
针对磷元素在水体中时空分布的分析，考虑天然河流中磷的来源及其不同形态，一方面，悬移质泥沙对磷的吸附，磷元素随着泥沙进行超扩散行为，另一方面随着泥沙冲淤，磷在河床表面的沉积与再释放，传统的水质模型难以描述河流中磷的迁移转化过程，也就无法保证河流中磷迁移检测结果的准确性。
[0064]
针对上述问题，本技术实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取待测河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据；根据待测河流的水体属性信息，确定待测河流对磷元素的解吸附系数；根据水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；基于待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟待测河流的磷元素迁移过程，以得到待测河流
中磷元素迁移检测结果；其中，磷元素迁移检测结果至少包括磷元素时空分布结果。上述方案提供的方法，通过根据待测河流的水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，使该模型可以准确描述待测河流中磷元素的迁移转化过程，进而提高了最终得到的河流中磷迁移检测结果的准确性。
[0065]
下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。
[0066]
首先，对本技术所基于的河流中磷元素迁移检测系统的结构进行说明：
[0067]
本技术实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法、装置、电子设备及存储介质，适用于对天然河道的磷元素反常迁移过程进行检测。如图1所示，为本技术实施例基于的河流中磷元素迁移检测系统的结构示意图，主要包括河流、数据采集装置及河流中磷元素迁移检测装置。具体地，可以基于数据采集装置采集河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据等，并将采集到的数据发送给河流中磷元素迁移检测装置，该河流中磷元素迁移检测装置根据得到的数据，对该河道的磷元素反常迁移过程进行检测。
[0068]
本技术实施例提供了一种河流中磷元素迁移检测方法，用于对天然河道的磷元素反常迁移过程进行检测。本技术实施例的执行主体为电子设备，比如服务器、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑及其他可用于对天然河道的磷元素反常迁移过程进行检测的电子设备。
[0069]
如图2所示，为本技术实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法的流程示意图，该方法包括：
[0070]
步骤201，获取待测河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据。
[0071]
其中，待测河流的水体属性信息至少包括待测河流的水体ph值、水体温度、泥沙浓度、泥沙颗粒性质以及河床底泥的孔隙度。水体磷元素示踪剂实验数据具体可以通过对待测河流针对性开展水体磷元素的示踪剂实验获得。
[0072]
步骤202，根据待测河流的水体属性信息，确定待测河流对磷元素的解吸附系数。
[0073]
具体地，在一实施例中，可以根据待测河流的水体属性信息，对待测河流开展室内水槽实验，得到室内水槽实验数据；分析室内水槽实验数据，得到待测河流对磷元素的解吸附系数。
[0074]
需要说明的是，待测河流对磷元素的解吸附系数表征水体与底泥孔隙水中磷元素的交换速率。
[0075]
步骤203，根据水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型。
[0076]
具体地，可以根据水体磷元素示踪剂实验数据，确定待测河流对磷元素的滞留作用及磷元素在待测河流中的超扩散特性等，然后进一步结合待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，该磷元素迁移过程仿真模型具体可以是能够描述待测河流中磷元素的迁移过程的含解吸附项的时空分数阶对流扩散模型。
[0077]
步骤204，基于待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟待测河流的磷元素迁移过程，以得到待测河流中磷元素迁移检测结果。
[0078]
其中，磷元素迁移检测结果至少包括磷元素时空分布结果。
[0079]
具体地，可以基于待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟待测河流的磷元素
随时间迁移过程，以得到待测河流中各个检测点在不同时刻的磷元素浓度，即磷元素时空分布结果。
[0080]
进一步地，在一实施例中，可以根据待测河流中磷元素迁移检测结果，确定待测河流的水体富营养程度。
[0081]
具体地，可以按照预设水体富营养程度评价标准，根据实时检测到的待测河流中磷元素迁移检测结果，动态评估待测河流中各个位置的水体富营养程度。
[0082]
在上述实施例的基础上，河流中磷的输移过程受悬移质泥沙的吸附作用和河床底泥对磷的吸附解吸附作用的影响，除了受对流扩散作用影响的向下迁移外，还存在局部滞留、沿流向超扩散和与底泥之间的物质交换三个过程，因此为确保硝酸盐输移过程仿真模型的可靠性，作为一种可实施的方式，在一实施例中，根据水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，包括：
[0083]
步骤2031，根据水体磷元素示踪剂实验数据，反演待测河流的时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数；
[0084]
步骤2032，根据待测河流对磷元素的解吸附系数、时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型。
[0085]
其中，时间截断分数阶导数阶数表征待测河流中磷元素受泥沙沉降和断面阻碍影响下的滞留特性，空间截断分数阶导数阶数表征待测河流中磷元素受悬移质泥沙的吸附作用沿着水流方向超扩散的特性，截断系数表征待测河流的河床冲淤状态。
[0086]
具体地，可以基于预设的拟合算法，根据待测河流的水体磷元素示踪剂实验数据，拟合待测河流中磷元素受泥沙沉降和断面阻碍影响下的滞留特性、磷元素受悬移质泥沙的吸附作用沿着水流方向超扩散的特性及待测河流的河床冲淤状态等，进而得到待测河流的时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数。
[0087]
具体地，在一实施例中，可以基于如下表达式，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型：
[0088][0089]
其中，u表示待测河流的磷元素浓度，r表示当前检测时间，x表示待测河流的检测点空间位置，表示初始时刻的caputo类型的时间截断分数阶导数，α表示时间截断分数阶导数阶数，0《α《1，α取值越低，磷元素滞留现象越明显，λ表示截断系数，λ≥0，λ取值越大，表明河床越近于冲淤平衡状态，表示待测河流上边界位置的riemann-liouville类型的空间截断分数阶导数，b表示待测河流上边界，β表示空间截断分数阶导数阶数，1《β《2，β取值与沿程泥沙浓度负相关，β取值越接近1，表征待测河流中磷元素超扩散现象越明显，d表示超扩散系数，d表示待测河流对磷元素的解吸附系数，v表示待测河流的平均流速。
[0090]
需要说明的是，初始时刻的caputo类型的时间截断分数阶导数的定义如下：
[0091][0092]
其中，待测河流上边界位置的riemann-liouville类型的空间截断分数阶导数的定义如下：
[0093][0094]
其中，γ(α)为单参数的gamma函数，有如下定义：
[0095][0096]
进一步地，在一实施例中，可以向待测河流的磷元素迁移过程仿真模型输入当前检测时间及目标检测点空间位置；基于待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，根据当前检测时间及目标检测点空间位置，模拟待测河流中目标检测点的磷元素迁移过程，以得到待测河流中目标检测点的磷元素迁移检测结果。
[0097]
具体地，可以在向磷元素迁移过程仿真模型输入任一检测点的空间位置及当前检测时间后，基于有限差分方法求解进行模型求解，得到待测河流该检测点在当前检测时间的磷元素浓度，依次输入若干个检测点的空间位置及当前检测时间即可得到待测河流的磷元素时空分布结果。
[0098]
本技术实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法，通过获取待测河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据；根据待测河流的水体属性信息，确定待测河流对磷元素的解吸附系数；根据水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；基于待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟待测河流的磷元素迁移过程，以得到待测河流中磷元素迁移检测结果；其中，磷元素迁移检测结果至少包括磷元素时空分布结果。上述方案提供的方法，通过根据待测河流的水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，使该模型可以准确描述待测河流中磷元素的迁移转化过程，进而提高了最终得到的河流中磷迁移检测结果的准确性。并且，该磷元素迁移过程仿真模型采用含解吸附项的时空分数阶对流扩散模型，模型表达式简单参数少易实现，可以同时描述水体中磷元素在悬移质泥沙的吸附作用下的超扩散现象和河床底泥对磷的吸附解吸附过程，进而准确的描述磷元素在水体的时空分布。
[0099]
本技术实施例提供了一种河流中磷元素迁移检测装置，用于执行上述实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法。
[0100]
如图3所示，为本技术实施例提供的河流中磷元素迁移检测装置的结构示意图。该河流中磷元素迁移检测装置30包括：获取模块301、确定模块302、模型构建模块303及检测模块304。
[0101]
其中，获取模块，用于获取待测河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据；确定模块，用于根据待测河流的水体属性信息，确定待测河流对磷元素的解吸附系数；模型构建模块，用于根据水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，
构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；检测模块，用于基于待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟待测河流的磷元素迁移过程，以得到待测河流中磷元素迁移检测结果；其中，磷元素迁移检测结果至少包括磷元素时空分布结果。
[0102]
具体地，在一实施例中，模型构建模块，具体用于：
[0103]
根据水体磷元素示踪剂实验数据，反演待测河流的时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数；
[0104]
根据待测河流对磷元素的解吸附系数、时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；
[0105]
其中，时间截断分数阶导数阶数表征待测河流中磷元素受泥沙沉降和断面阻碍影响下的滞留特性，空间截断分数阶导数阶数表征待测河流中磷元素受悬移质泥沙的吸附作用沿着水流方向超扩散的特性，截断系数表征待测河流的河床冲淤状态。
[0106]
具体地，在一实施例中，模型构建模块，具体用于：
[0107]
基于如下表达式，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型：
[0108][0109]
其中，u表示待测河流的磷元素浓度，t表示当前检测时间，x表示待测河流的检测点空间位置，表示初始时刻的caputo类型的时间截断分数阶导数，α表示时间截断分数阶导数阶数，λ表示截断系数，表示待测河流上边界位置的riemann-liouville类型的空间截断分数阶导数，β表示空间截断分数阶导数阶数，d表示超扩散系数，d表示待测河流对磷元素的解吸附系数，v表示待测河流的平均流速。
[0110]
具体地，在一实施例中，检测模块，具体用于：
[0111]
向待测河流的磷元素迁移过程仿真模型输入当前检测时间及目标检测点空间位置；
[0112]
基于待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，根据当前检测时间及目标检测点空间位置，模拟待测河流中目标检测点的磷元素迁移过程，以得到待测河流中目标检测点的磷元素迁移检测结果。
[0113]
具体地，在一实施例中，确定模块，具体用于：
[0114]
根据待测河流的水体属性信息，对待测河流开展室内水槽实验，得到室内水槽实验数据；
[0115]
分析室内水槽实验数据，得到待测河流对磷元素的解吸附系数。
[0116]
具体地，在一实施例中，水体属性信息至少包括待测河流的水体ph值、水体温度、泥沙浓度、泥沙颗粒性质以及河床底泥的孔隙度。
[0117]
具体地，在一实施例中，检测模块，还用于：
[0118]
根据待测河流中磷元素迁移检测结果，确定待测河流的水体富营养程度。
[0119]
关于本实施例中的河流中磷元素迁移检测装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0120]
本技术实施例提供的河流中磷元素迁移检测装置，用于执行上述实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
[0121]
本技术实施例提供了一种电子设备，用于执行上述实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法。
[0122]
如图4所示，为本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备40包括：至少一个处理器41和存储器42。
[0123]
存储器存储计算机执行指令；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如上实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法。
[0124]
本技术实施例提供的一种电子设备，用于执行上述实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
[0125]
本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行计算机执行指令时，实现如上任一实施例提供的河流中磷元素迁移检测方法。
[0126]
本技术实施例的包含计算机可执行指令的存储介质，可用于存储前述实施例中提供的河流中磷元素迁移检测方法的计算机执行指令，其实现方式与原理相同，不再赘述。
[0127]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0128]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0129]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0130]
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0131]
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0132]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种河流中磷元素迁移检测方法，其特征在于，包括：获取待测河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据；根据所述待测河流的水体属性信息，确定所述待测河流对磷元素的解吸附系数；根据所述水体磷元素示踪剂实验数据和所述待测河流对磷元素的解吸附系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；基于所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟所述待测河流的磷元素迁移过程，以得到所述待测河流中磷元素迁移检测结果；其中，所述磷元素迁移检测结果至少包括磷元素时空分布结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述水体磷元素示踪剂实验数据和所述待测河流对磷元素的解吸附系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，包括：根据所述水体磷元素示踪剂实验数据，反演所述待测河流的时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数；根据所述待测河流对磷元素的解吸附系数、时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；其中，所述时间截断分数阶导数阶数表征所述待测河流中磷元素受泥沙沉降和断面阻碍影响下的滞留特性，所述空间截断分数阶导数阶数表征所述待测河流中磷元素受悬移质泥沙的吸附作用沿着水流方向超扩散的特性，所述截断系数表征所述待测河流的河床冲淤状态。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测河流对磷元素的解吸附系数、时间截断分数阶导数阶数、空间截断分数阶导数阶数、截断系数及超扩散系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，包括：基于如下表达式，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型：其中，u表示所述待测河流的磷元素浓度，t表示当前检测时间，x表示所述待测河流的检测点空间位置，表示初始时刻的caputo类型的时间截断分数阶导数，α表示时间截断分数阶导数阶数，λ表示截断系数，表示待测河流上边界位置的riemann-liouville类型的空间截断分数阶导数，β表示空间截断分数阶导数阶数，d表示超扩散系数，d表示所述待测河流对磷元素的解吸附系数，v表示所述待测河流的平均流速。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟所述待测河流的磷元素迁移过程，以得到所述待测河流中磷元素迁移检测结果，包括：向所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型输入当前检测时间及目标检测点空间位置；基于所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，根据所述当前检测时间及目标检测点空间位置，模拟所述待测河流中目标检测点的磷元素迁移过程，以得到所述待测河流中目标检测点的磷元素迁移检测结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待测河流的水体属性信息，确定所述待测河流对磷元素的解吸附系数，包括：根据所述待测河流的水体属性信息，对所述待测河流开展室内水槽实验，得到室内水槽实验数据；分析所述室内水槽实验数据，得到所述待测河流对磷元素的解吸附系数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水体属性信息至少包括所述待测河流的水体ph值、水体温度、泥沙浓度、泥沙颗粒性质以及河床底泥的孔隙度。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述待测河流中磷元素迁移检测结果，确定所述待测河流的水体富营养程度。8.一种河流中磷元素迁移检测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取待测河流的水体属性信息及水体磷元素示踪剂实验数据；确定模块，用于根据所述待测河流的水体属性信息，确定所述待测河流对磷元素的解吸附系数；模型构建模块，用于根据所述水体磷元素示踪剂实验数据和所述待测河流对磷元素的解吸附系数，构建所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；检测模块，用于基于所述待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟所述待测河流的磷元素迁移过程，以得到所述待测河流中磷元素迁移检测结果；其中，所述磷元素迁移检测结果至少包括磷元素时空分布结果。9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至7任一项所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供一种河流中磷元素迁移检测方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：根据待测河流的水体属性信息，确定待测河流对磷元素的解吸附系数；根据水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型；基于待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，模拟待测河流的磷元素迁移过程，以得到待测河流中磷元素迁移检测结果。通过根据待测河流的水体磷元素示踪剂实验数据和待测河流对磷元素的解吸附系数，构建待测河流的磷元素迁移过程仿真模型，使该模型可以准确描述待测河流中磷元素的迁移转化过程，进而提高了最终得到的河流中磷迁移检测结果的准确性。测结果的准确性。测结果的准确性。


技术研发人员：刘肖廷 戴会超 梁犁丽 王超 李昱 董顺 米博宇 张璐
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/4