水文模拟替代模型方法对比探究

传统的水文模型参数识别需要多次调用水文模型,从而导致严重的计算负荷。替代模型具有和原始水文模型几乎相同的模拟精度且运行时间可以忽略不计,从而有效解决参数识别中的计算负荷问题。以长江流域上游水文模拟为案例分析,系统对比了当前几种常用的替代模型方法,如稀疏网格方法、Elman-NN方法、RBF-NN方法,为大尺度水文模拟的替代模型构建提供一定的参考依据。     

融合极值分布与MCMC的降水极值模拟研究

模拟降水极值对于城市防洪具有重要意义。根据北京、深圳、济南1952—2012年的日降水资料,采用广义极值分布（GEV）与广义帕累托分布（GPD）分别模拟三个城市的年最大降水与超阈值降水序列,通过马尔科夫链蒙特卡洛方法（MCMC）识别参数,并对模拟结果加以综合分析。研究发现,MCMC方法在GEV与GPD参数的贝叶斯估计中行之有效,所识别最佳模型的相关性系数与确定性系数均普遍高达0.95,降水极值的均方根误差与平均绝对误差分别普遍低于0.6 mm与2.5 mm,且所获得的模拟值置信区间性质优良;采用GEV得到相同重现期的设计暴雨更大,采用GPD得到的模拟值置信区间性质更优;GEV与GPD对于不同地区的适用性不同,在模拟区域降水极值时应综合运用多种分布。     

多孔介质中多环芳烃与细菌共运移数值模拟

地下水中微生物等胶体对多环芳烃的运移具有促进作用,为进行多环芳烃污染的精准、高效修复,需要建立准确、可靠的多环芳烃与细菌胶体共运移数值模拟模型。研究基于室内砂柱荧蒽运移系列实验,采用Hydrus中Colloid-Facilitated Solute Transport（C-Ride）模块构建荧蒽与细菌FA1共运移数值模型,并采用马尔科夫链蒙特卡洛方法（Markov Chain Monte Carlo, MCMC）进行模型参数不确定性分析,定量刻画荧蒽在水动力和微生物胶体作用下的运移过程。结果表明：基于Hydrus C-Ride模块和MCMC参数不确定性分析,能够准确地刻画荧蒽和细菌FA1的共运移过程;细菌FA1促进了荧蒽在多孔介质中的迁移速度,且导致荧蒽在多孔介质中运移回收率的增加,即由55.06%提升至76.16%,其中吸附至可移动胶体迁移和随水流迁移贡献的回收率分别为41.46%、34.69%。研究成果对于指导地下水污染微生物修复方案的优化设计具有重要的理论和现实意义。     

地下水与地表水耦合模拟模型研究与展望

地下水与地表水耦合模拟模型可以合理地反映水文循环过程,为水资源规划管理提供可靠依据.地下水与地表水耦合模拟模型按求解方法可分为水均衡法模型、解析法模型和数值法模型,按耦合方式可分为边界条件耦合模型、交换通量耦合模型、整体边界模合模型,目前各类模型存在问题主要有数值求解不稳定、失真、适应性差、参数率定困难等,"3S"及其他新技术的应用是今后的发展热点.