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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考虑不同生物特点的电厂取水卷载生物量损失估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：CN119167824B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-30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：202411226633.4，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权考虑不同生物特点的电厂取水卷载生物量损失估算方法是由韩瑞;曾利;赵懿珺;纪平;张强;贾川;杨红义设计研发完成，并于2024-09-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑不同生物特点的电厂取水卷载生物量损失估算方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种考虑不同生物特点的电厂取水卷载生物量损失估算方法，包括：建立考虑海域环境及取水工程设计的大范围二维取水水动力模型；水动力模型结果验证及流场分析；建立考虑卷载生物特征及运动能力的动态模型；耦合取水水动力模型的卷载生物动态模型的取水卷载生物投放模型；取水卷载生物量损失估算。本发明针对目前电厂取水卷载生物量损失估算的局限性，提出了考虑不同生物特性及随流运动特点、电厂水动力环境、取水工程设计等的电厂取水卷载生物量损失估算方法，综合考虑了多项因素，使得取水卷载生物量损失的估算结果更客观，为设计取水工程，降低堵塞风险和评估拟建电厂取水卷载生物量损失、已运行电厂卷载生物量后评估，提高取水安全性和生态友好性提供科学依据。

本发明授权考虑不同生物特点的电厂取水卷载生物量损失估算方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑不同生物特点的电厂取水卷载生物量损失估算方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：步骤1，建立考虑海域环境及取水工程设计的大范围二维取水水动力模型：获取取水海域地形、涨落潮流条件、岸线特征，以及电厂取水工程的设计尺寸、取水流量、取水流速、取水水深，建立取水水动力模型，划分计算网格，确定流场模拟的边界条件、初始条件并选择合适的计算参数，模拟包含核电取水工程以及取水影响海域在内的海域流场；水动力模型以水深积分形式的浅水方程为基础，模型采用基于Boussinesq和垂向静水压力假定并采用曲线坐标，垂向上使用σ垂向坐标系统： 其中：σ为曲线坐标系中垂向坐标；d为参考平面以下的水深值；H为全水深；z为物理空间垂向坐标；ζ为自由水面高程；模型控制方程包括连续方程、动量方程及密度状态方程，并通过湍流理论使方程闭合，具体控制方程如下：水深平均的连续方程： 其中：t为时间；ξ和η为曲线坐标系下水平方向的坐标；Gξξ、Gηη为曲线坐标系转换为直角坐标系的转换系数；U、V分别为ξ和η方向的水深平均流速；Q表示源汇项；模型在水平方向ξ和η的动量方程： 其中：f为Coriolis参数，f＝2Ωsinφ，Ω为地球自转角速度，φ为纬度；Fξ和Fη分别为ξ和η方向的紊动动量通量，反应雷诺应力；Pξ和Pη为ξ和η方向的水压力梯度；Mξ和Mη为ξ和η方向上动量的源汇项；ρ0为水体密度；由于基于浅水方程，模型基于静水压力，二维模型不考虑水体密度ρ0变化； 床底阻力采用二次型形式： 其中：谢才系数C2D根据谢才公式计算，n为糙率系数；P为水压力梯度；g为重力加速度；步骤2，水动力模型结果验证及流场分析：采用实测数据或拟评估电厂对应的物理模型实验数据对水动力模型模拟结果进行验证，以确保水动力模型的计算结果与实测结果一致，即水动力模型计算结果能够反映取水海域实际流场情况；步骤3，建立考虑生物特征及运动能力的卷载生物动态模型：卷载生物包括无运动能力的浮游生物、鱼卵、仔鱼、稚鱼、仔虾及有运动能力的幼鱼，根据卷载生物的生物体密度、形状特点及其有无主动运动能力分类建立卷载生物动态模型：1无运动能力的卷载生物动态模型：1①类卷载生物没有运动能力，运动速度与水流流速一致，且生物体密度与水体近似，形状规则，水动力模型中将生物规则的形状概化为球形，其运动控制方程为： up＝uwater式中：s为生物运动位移；up为生物运动速度；uwater为水流流速；2②类卷载生物没有运动能力，运动速度与水流流速一致，生物体密度大于或小于水体密度，由于密度差导致生物体在水体中受力的变化，使得其对水流的跟随体现出一定的迟滞，生物体形状相对规则，近似为球形，按照球形考虑，其运动控制方程为： 式中：ρp为生物体密度；3③类卷载生物没有运动能力，运动速度与水流流速一致，生物体密度与水体密度近似，生物体形状不规则，运动控制方程为： 式中：fd为生物体阻力系数；γ为生物体形状系数，Vp为生物体体积；Sp为生物体表面积；若生物体密度与水体存在差异，生物体形状不规则，则运动控制方程中增加由于浮力效应引起的速度变化项运动控制方程为： 2有一定运动能力的卷载生物动态模型：将具有运动能力的卷载生物概化为小型鱼类，模型中将小型鱼类的运动概化为三个模式模式一：若小型鱼类所在位置的水流流速小于小型鱼类的感应流速，即水流流速小型鱼类的感应流速，小型鱼类表现为随机运动；模式二：若小型鱼类所在位置的水流流速在小型鱼类感应流速与极限流速之间，即小型鱼类的感应流速≤水流流速小型鱼类的极限流速，小型鱼类表现出趋流性，即逆流运动，并且倾向于向喜好流速区间内运动；小型鱼类的逆流运动表现为：向环境水流流向反方向运动，其逆流运动区间为一定角度扇形范围，扇形半径为鱼类感应能力范围，在此区间内，若存在小型鱼类喜好流速区域，则小型鱼类运动方向指向最近的喜好流速区；模式三：若小型鱼类所在位置的水流流速大于小型鱼类的极限流速，即小型鱼类的极限流速≤水流流速，小型鱼类被水流冲走，表现为随流运动，其相对水流的运动速度为0，即绝对运动速度为水流速度；有一定运动能力的卷载生物动态模型，卷载生物运动控制方程为： 式中：Vf为卷载生物运动速度，模式三中，Vf＝uwater；步骤4，耦合取水水动力模型与卷载生物动态模型的取水卷载生物投放模型：取水水动力模型与卷载生物动态模型的耦合：取水水动力模型的计算结果作为卷载生物动态模型的输入条件，卷载生物在取水海域所处位置通过水动力模型计算获得，卷载生物动态模型再依据生物体密度、形状特点及其有无主动运动能力选择相对应的模型进行计算，得出生物所处位置随时间的变化；生物投放模型的构建：在取水构筑物上游设置卷载生物投放断面，投放大量的卷载生物，根据耦合模型计算结果，获取不同取水海域环境流条件下，生物在取水水流影响下的位置变化及最终进入取水泵房的生物数量；进入取水泵房的情况采用生物卷载率表征，生物的卷载率指受取水汇流影响进入取水泵房的生物个体数量占投放生物总量的百分比，其计算公式如下： 式中：Ji为第i类生物卷载率；为第i类生物进入取水泵房的生物量；为取水上游断面投放的第i类卷载生物量；步骤5，取水卷载生物量损失估算：卷载生物损失量计算公式如下： 式中：W为卷载生物损失量；Wi为第i类卷载生物资源损失量；Si为第i类生物进入取水系统后的死亡率。

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