蒙特卡罗方法在灰岩岩溶裂隙含水层渗透系数估计中的应用

将蒙特卡罗方法与数值解法相结合,通过模型反演得到了115组模拟水位与观测水位的残差平方和低于10的渗透系数场。通过蒙特卡罗方法统计,基岩含水层渗透系数均值的取值范围在26.4～27.8 m/d之间,相应的置信度为0.95的置信区间在25.0～30.0 m/d之间。水源地内F7断层附近含水层的渗透系数最大,向两侧渗透系数逐渐减小,并且水源地西部含水层的渗透系数大于东部含水层的渗透系数。     

不规则游动网格的蒙特卡罗方法

本文首次提出了用于求解复杂边界水动力学问题的不规则游动网格的蒙特卡罗方法，给出了相应的随机游动模型及其证明，并通过实例计算加以验证。计算表明，本文方法的结果与有限元法的结果吻合很好，新方法是正确可行的，计算精度与规则游动网格相比有明显的提高。     

加速遗传算法在水质模型参数估计中的应用

该文采用BOD-DO耦合模型,将加速遗传算法应用到河段水质模型的多参数的同时估值中,得到模型参数的最优估值,并与梯度算法和模拟退火算法的优化结果进行对比,表明该方法速度快,精度高,全局优化性能好。     

河流水质模型参数估计的逐次迭代算法

本文基于逐步最优化原理,提出了Streeter-Phelps模型参数估计的新算法——逐步最优算法。该方法是一种较有效的计算方法,单调收敛,可获得全局最优解,并且不受初始值影响。另外,该方法具有计算简单、快捷的优点。文中给出了实例计算及与其它方法相比较的结果。     

淮北市河流水质数学模型数值解法

根据淮北市河流特点,建立淮北市主要河流一维水质模型,采用2009年河流水质实测数据资料对模型进行率定检验,对萧濉新河两个断面进行纳污能力数值计算.结果表明,所建模型可以客观描述河流水质变化情况,可为纳污能力和污染物总量控制提供技术支持.     

用耦合模型法进行水质随机模拟的研究

基于水质变化同时存在的两种规律－确定性规律和随机性规律（前者反映事物必然的内在联系，后者反映外在的随机性因素作用）。建立了一种能同时体现这两种作用的确定性与随机性相耦合的水质模型，并进行了水质变化过程及其概率分布的随机模拟。经实际计算，表明是切实可行的。     

河流一维动态COD水质模型的应用研究

本文以断面平均的一维动态ＣＯＤ不质模型为基础，采用近代紊流动力学大涡体模拟这一新的理论求其紊动扩散系数Ｅｘ，计算了黄龙滩水库上游堵河竹山河段的动态ＣＯＤ容量值，并与实测值进行比较，获得了较合理的结果，为黄龙滩水库的水质规划、预测、评价、管理提供了科学依据。     

河流水质演算模型的逆倒演算法

为解决用下游允许水质浓度过程反推上游控制浓度过程的河流水质浓度倒演算问题,对求解河流水质演算模型的直接倒演算法存在的计算不稳定问题进行摄动分析。结果表明,直接倒演算法演算结果不稳定的原因是其误差级数不收敛所致,据以对直接倒演算法进行改进,提出了河流水质演算模型的逆倒演算法。摄动分析和算例表明,逆倒演算法是稳定的,可用于水环境控制规划和管理。     

确定河流水质参数的抛物方程近似拟和法

提出了一种新的分析瞬时投放示踪剂条件下的一维河流水团示踪试验数据,进而确定河流水质参数的方法.该方法利用抛物方程拟和t1/2c t曲线的峰部区域,推导出利用曲线上3点坐标值计算该抛物方程的极大值和对应时间的公式,利用该时间公式建立计算河流断面平均流速的公式.在此基础上,对浓度时间数据进行转换,推导出计算河流纵向弥散系数和综合排放参数的计算公式.理论推导和算例表明,抛物方程近似拟和法具有对试验数据组数的要求不高、计算过程比较简单和同时能够计算3个水质参数等优点.     

秦皇岛市河流水质状况浅析

研究河流水质状况及保护措施,对改善水环境质量和防治水污染具有十分重要的现实意义.1河流水质评价为了使评价结果具有较强的代表性和可靠性,本次评价范围为滦河、冀东沿海两个水系所属的6条河流,7个监测断面.采用具有代表性的11个项目:即pH、硫酸根、总硬度、氯离子、溶解氧、高锰酸盐指数、非离子氨、挥发酚、氰、砷、六价铬等.     

Application of first-order and Monte Carlo analysis in watershed water quality models

To achieve effective environmental control, it is important to develop methodologies for dealing with uncertainties in model simulation of pollution behaviour and effects. Several procedures have been proposed to quantify uncertainties in modelling studies. This paper utilizes the two methods that are widely applied, i.e. functional analysis and Monte Carlo Simulation.The first-order part of the functional analysis method provides a measure of uncertainties in dependent variables in terms of uncertainties in independent variables. The procedure is based on first-order terms in the Taylor series expansion of the dependent variable about its mean value with respect to one or more independent variables. The major assumption in this procedure is that all independent and dependent variables are the second moment variables (SMV), which means that the behaviour of any SMV is completely described by its mean and standard deviation. The mathematical simplicity of the procedure allows application by simple input-output models. Consequently, it has been applied to many environmental simulators, e.g. hydrological models, stream water quality models, lake water quality models and ground water pollution models.The Monte Carlo Simulation (MCS) method uses a large number of repeated trials or simulations with the values for stochastic inputs or uncertain variables selected at random from their assumed parent probability distributions to establish an expected range of model uncertainty.     

利用单纯形-混沌优化算法确定河流水质模型参数

针对混沌优化算法收敛速度较慢的缺点,将单纯形算法和混沌优化算法结合,构造单纯形-混沌优化算法,并将该方法应用于分析一维河流水团示踪试验数据,求解河流水质模型参数的函数优化问题。结果表明,该算法可以有效确定河流水质模型参数,较单纯形法具有更好的收敛性、较混沌优化算法具有更快的收敛速度。     

基于梯度正则化联合重构河流水质模型多项参数

为识别河流水质模型参数,首先采用Crank-Nicolson有限差分格式离散控制方程,其次通过附加终端观测值,设计梯度正则化算法重构河流水质模型的多项参数。结果表明,不管是顺直河流的常系数模型,还是天然的线性相关或者线性无关的变系数模型,梯度正则化方法均能快速有效识别模型参数;初值和测量误差对参数重构影响较小,充分证明梯度正则化算法是一种有效稳定地反演河流水质模型参数的方法。     

蒙特卡洛随机模拟法在水电工程风险分析中的应用

蒙特卡洛随机模拟法是水电工程经济评价风险分析中的一种重要方法，本文以实例介绍了此方法在水电工程的具林应用，并取得了较好的效果。     

用模拟退火算法估计水质模型参数

本文采用BOD-DO耦合模型模拟水质。在获取参数最优化值时采用BOD和DO耦合模型计算值与实测值之差的加权平方和作为目标函数，将模拟退火算法(Simulated Annealing, SA)应用到多河段水质模型的多参数的同时估值中。采用30次重复估值试验，并记录所有试验中最优估计值的最大值和最小值，所得到的各河段BOD衰减系数的最优估值与真值的误差和河水复氧系数的最优估值与真值的误差均在允许范围内。说明了方法的可靠性。     

基于无人机高光谱成像技术的河湖水质参数反演

以云南星云湖和深圳茅洲河为例,利用无人机高光谱成像仪获取研究区高光谱影像的同时对地面水质参数进行采样,构建水质参数的最佳双波段监测模型。结果表明：叶绿素a的模型精度最高（R2=0.99,RPD=7.55）,其次是悬浮物（R2=0.95,RPD=4.86）,总氮（R2=0.88,RPD=2.04）和总磷（R2=0.86,RPD=1.93）,最低是浊度（R2=0.60,RPD=1.65）。无人机高光谱成像技术为城市河流、湖泊的水质监测提供了全新的数据来源和技术手段,同时也为湖泊、河流的水环境保护及治理提供了依据。     

河流水团示踪试验数据分析的双站直线解析法

本文提出了一种分析瞬时投放示踪剂条件下的一维河流水团示踪试验数据的新方法.该方法利用2个观测断面的示踪剂浓度观测数据,确定河流纵向离散系数、河流断面平均流速与释放参数等水质参数,并能够根据一级反应速率常数的计算结果判断示踪剂是否为惰性.通过实例应用表明,与利用直线图解法确定河流纵向离散系数相比较,新方法不仅能同时分析2个断面的观测数据,能够在预先不知示踪剂是否为惰性的情况下进行判断,而且具有计算结果可靠,计算过程比较简单、易于应用等特点.     

引调水改善玄武湖水质的水量优化方法

针对2012—2017年玄武湖增加生态补水量并不能让湖泊水质转好的问题,通过实测水量水质数据拟合、零维模型的推导和二维水环境数学模拟预测的方法研究玄武湖水质优化方法及应用。实测拟合发现湖区水质随着补水量的增加呈现先转好再变差的趋势。通过零维模型的公式推导及量化参数的方法,得出玄武湖污染物降解量与补水量呈负一次函数关系,玄武湖水质与补水量呈二次方关系,并得出丰水期优化补水量为20万t/d,枯水期优化补水量为15万t/d。运用水环境数学模型进行模拟预测,在枯水期近期削减现状入湖污水的40%水质最优时的补水量为12万t/d;在丰水期,近期削减现状入湖污水的40%时的水质最优补水量为18万t/d,远期削减现状入湖污水80%时的水质最优补水量为15万t/d。     

基于层次分析法的渭河流域水环境质量综合评价

渭河流域的水环境问题日益严重，已严重制约了区域的经济发展。本文应用层次分析法对渭河水体的水环境质量进行评价，确定其水质优劣次序，为污染优先控制奠定基础。