二维河道的灰色水质模拟模型研究

针对水质系统的未确知性,将河流水流速以及弥散系数和衰减系数等参数视作未确知参量,并以灰参数的形式表示,运用灰色理论建立了二维河道的灰色水质模型.该模型具有一种特殊的结构,并给出了求解方法,在数值求解过程中,对二维河道的灰色水质模型求解过程中的有限差分法的截断误差进行了修正.利用该模型可以得到排污口下游各控制点污染物浓度的分布范围,从而为河流水质规划管理和水污染控制提供丰富、有用的水质信息.实例研究表明:运用灰色系统理论研究瞬时点源情形下的河流水质模拟预测问题,理论上是可行的,计算结果是合理的.     

河流水质预测的灰色神经网络联合模型

针对灰色预测对波动较强的序列只能预测大致变化的缺陷,运用响应成分模型将水质浓度分解为具有确定性的趋势项和具有不确定性的随机项,建立灰色神经网络联合模型对水质的趋势项和随机项进行预测。将该模型应用于淮河河流水质预测,结果表明,该模型拟合误差小,预测精度高。     

河流水质灰色模型及其灰参数估值方法研究

本文基于灰色系统理论的思想提出了河流水质灰色模型,研究发展了一种有效的灰参数最优估值方法,并用计算机仿真资料和沱江实测资料作了验证。     

灰色分布参数模型与地下水模拟

本文运用灰色数学理论,探讨了地下水系统的灰性,灰色分布参数模型的概念,模型的数值求解方法,以及算例分析。由此说明了灰色数学模型与经典数学模型相比,在理论上和方法上都具有崭新的意义。     

应用灰色新陈代谢GM(1,1)模型预测河流水质

由于常规GM(1,1)模型进行预测时,精度较高的仅是最近的几个数据,越往未来发展,该模型预测的精度也就越弱。针对常规GM(1,1)模型存在的不足,运用灰色系统理论,建立了灰色新陈代谢GM(1,1)河流水质预测模型,对该模型的精度以及误差进行了分析,并利用该模型对某地区河流的水质进行了预测。计算机实际模拟证明:灰色新陈代谢GM(1,1)预测模型能够明显地提高预测精度,增加预测的可靠程度,从而实现河流水质的早期预测评估。     

河流综合水质生态数值模型

基于河流动力学原理、污染物对流扩散守恒理论以及以浮游植物为中心的富营养化动力学理论 ,建立了一维河流综合水质生态模型 ,该模型对汉江武汉段的计算 ,效果很好 ,最大相对误差为 17% .     

不确定水质模型在城市河流水质模拟中的应用

鉴于城市景观河流受沿河排水污染,水质波动较大,建立了内嵌神经网络的一维不确定性水质模型,利用改进适应度函数的遗传算法,优化水质模型的参数解。经实例验证,不确定性水质模型拟合的精度更高,对排入污染物的波动更敏感,其对景观河流水质预测的平均准确度基本在80%以上,普遍高于确定性水质模型,尤其是在靠近污染源的监测断面,其不确定性水质模型预测优势更加明显,更能适应变化的景观河流水体环境。     

评价河流水质的新方法及其应用

根据我国当前“按功能区分类管理”的水平环境管理原则，提出了一种的水质评价方法，称为水质与污染物综合特征模型，该法符合目前国家水质评价的要求，避免了复杂的数学计算，客观真实地反映了评价对象的水质类别和综合污染水平，功能区达标状况及主要污染物征等信息，应用该方法对2000年青岛市主要河流水质进行评价，较好地满足了当前环境评价，环境统计和环境管理需要。     

滹沱河流的水质模拟

采用“计算机扫描计算——梯度搜索法确定滹沱河流的水质模型参数”一文中所得的全局最优解 K_1=0.29—0.52d~(-1)和 K_2=0.43—0.67d~(-1),而建立的模型,就能准确模拟滹沱河的自净过程,且与实测数据非常吻合。所建的模型还用于在不同条件下计算滹沱河的自净容量,而且预测了枯水期和丰水期时该河流自净能力内能够承受的 BOD 负荷的增长。     

平原地区感潮河流的水质数值模拟研究

对平原地区感潮河流的水质进行了数值模拟，通过建立1D水动力学和水质的联合模型，分析感潮河流的水位和水质浓度随潮汐变化情况。水动力学模型采用Preismann隐格式离散，水质模型对流项采用迎风格式。模型结果较好．可以用于预测感潮河流的水质变化情况。     

城区河段多排污口耦合作用的水质模拟

以金沙江中游某河段为例,通过分析城市河流的特性,建立平面二维水质模型,根据河段内当前存在的排污口的排污特征及其位置分布,计算了多排污口同时排污情况下河段内的水质情况,采用高精度网格对21 km的河段进行计算,模拟了污染物在河流中叠加耦合后的污染带分布,并根据计算结果分析判断污染物是否会对河段中取水口产生较大的影响,从而为城市规划提供了一定的科学依据.     

水箱水质变化数学模型及计算机仿真研究

随着在储水箱中的停留时间的增长,水中的余氯也会逐渐消耗,水质恶化.从水流的基本特性出发,分别建立了间歇操作和连续操作水箱(池)的分区数学模型,并在此基础上进行了计算机仿真应用软件的开发.还利用国外观测资料,检验了模型和仿真程序.仿真结果表明,所建的数学模型能客观地反映水箱(池)的水流混合特性.     

基于动态数据驱动的突发水污染事故仿真方法

提出基于动态数据驱动的误差修正方法.结合城市供水水质安全预警系统仿真分析服务功能的建立,阐述动态数据驱动的突发水污染事故预测误差修正基本原理,以正向建模、模型封装与调用、初始仿真和模型修正等为主线研究技术实现的方法.研究模型边界更新法、模型参数更新法、模型结果校正法3种实现模型校正的技术.采用2个试验例子进行有效性验证.试验结果表明,由于引入了反馈机制,水质污染演化模拟仿真结果得到了实时修正,减少了不确定因素对仿真输出的影响,结果的准确性和可靠性得到了提高.     

闸坝对河流水质调控作用的影响因子

针对多闸坝河流水污染事件多发的环境问题,选取一个闸坝的典型调控单元,建立了水量水质耦合调度模型,分析闸坝对河流水质调控作用的影响因子.初选了调度方式、闸坝调控能力、闸坝期末控制水位及水文预报预见期为影响因子,在同一假设的条件下,分别对不同情景下的节点浓度特征值进行单个影响因子模拟分析,找出初选几个因子的最不利组合及最优组合,进而实现闸坝对河流水质达到较好的控制作用.初步分析表明,调度方式、闸坝调控能力、水文预报预见期,对闸坝的调控作用有一定影响.该模型作为闸坝基本调控单元可具体应用于淮河水质水量调度系统中,其研究具有较强的理论意义和一定的推广使用价值.     

水文水质综合模型与城市小流域河流污染分析

针对城市小流域的特点,以西安市的皂河为例,考虑自然、水文特性以及人文社会各因素对流域产、汇流及河流水质的影响,构建了适合城市小流域的三层串联水箱模型、运动波模型以及一维河流水质模型相结合的一体化水文水质综合模型,模拟流域的径流过程及河流主要水质变化趋势.各项指标的模拟值与实测值趋势吻合较好,说明构建的综合模型可以较好地模拟城市小流域河流的水文水质变化趋势.借助模拟结果探明了皂河污染对渭河的影响,可为皂河最终排入渭河西安段的污染控制及管理提供依据.