基于四维变分同化法的巢湖流域南淝河水质模拟
Water quality modelling based on 4-dimensional variational assimilation method in the Nanfei River,Lake Chaohu Basin作者机构：中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学重点实验室南京210008 清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084
出 版 物：《湖泊科学》 (Journal of Lake Sciences)
年 卷 期：2021年第33卷第5期
页 面：1458-1466页
核心收录：
基 金：清华大学水沙科学水利水电工程国家重点实验室及宁夏银川水联网数字治水联合研究院联合开放研究基金资助课题(sklhse-2020-Iow08) 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07603)联合资助
摘 要：针对河流模拟中未知不确定性源对模拟精度的影响,以巢湖流域南淝河为研究对象,建立了基于四维变分同化方法的南淝河干流水质模型,研究了含未知污染源的南淝河水质过程模拟.模型以未知污染负荷的动态变化过程为控制变量,通过同化沿河不同断面的逐日水质监测数据,识别不同河段的逐日入河污染负荷过程来实现水质过程的模拟,改变了常规模型模拟需提前预知并输入污染负荷的应用前提.模拟结果表明,采用四维变分同化方法的水质模拟结果有明显改进,重点河段水质模拟的纳什效率系数从小于0提高到0.5以上.识别的入河污染过程与降雨过程波动总体一致,证实南淝河的入河污染与降雨过程密切;同时,模型也可识别异常的入河负荷,提高模型对水环境问题的诊断分析能力.该方法可推广应用于复杂河流系统,为巢湖等流域污染来源定量解析、水质预测预警及污染管控提供支持.
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