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平面二维河道瞬时源反演及反演精度影响分析

四川环境 2016年第3期35卷 67-72页

作者：高琦韩龙喜陈丽娜河海大学环境学院南京210098 河海大学浅水湖泊教育部重点实验室南京210098 江苏省环境科学研究院南京210037

为识别河道中突发水污染事故的源项信息,建立二维水质数学模型,根据下游污染物浓度监测数据构造污染源源强和排放位置反问题,并通过微分进化算法对反问题进行求解。构造典型案例以验证方法适用性,并进一步分析了事故应急监测方案及监测... 详细信息

为识别河道中突发水污染事故的源项信息,建立二维水质数学模型,根据下游污染物浓度监测数据构造污染源源强和排放位置反问题,并通过微分进化算法对反问题进行求解。构造典型案例以验证方法适用性,并进一步分析了事故应急监测方案及监测误差等对反演精度的影响。结果表明,反演精度依赖于监测频次及监测误差等影响因子,基于一定监测频次、监测精度的应急监测数据,可以利用微分进化算法较为准确地识别瞬时源的源项信息。各种因子对反演精度的影响分析结论可为事故应急监测方案的制定、优化提供重要的技术参考。

关键词：二维水质模拟瞬时源源强反演反演精度

宽浅河道瞬时源源项反问题及反演精度主要影响因子分析

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水资源保护 2015年第5期31卷 58-61页

作者：吴一亚金文龙吴云波韩龙喜江苏省环境科学研究院江苏南京210037 江苏省环境工程重点实验室江苏南京210037 河海大学环境学院江苏南京210098

根据宽浅河道的水动力特性和可溶性污染物在河道内的迁移转化特征,建立了宽浅河道内突发性瞬时源污染物排放位置及污染物排放量的数学反问题;采用微分进化算法,给出了反问题的数学求解方法;构造典型案例,利用瞬时源污染物浓度平面分布... 详细信息

根据宽浅河道的水动力特性和可溶性污染物在河道内的迁移转化特征,建立了宽浅河道内突发性瞬时源污染物排放位置及污染物排放量的数学反问题;采用微分进化算法,给出了反问题的数学求解方法;构造典型案例,利用瞬时源污染物浓度平面分布的理论解,对反问题求解方法进行了验证;并采用情景分析方法,进一步分析了事故应急监测点位、监测频次对污染源反演精度的影响。结果表明,反演精度依赖于监测点位的数量、监测频次等影响因子,基于一定观测数据、观测精度的污染源的数学反演,可以为瞬时源强、发生位置的确定提供技术佐证。

关键词：宽浅河道瞬时源源强反问题反演精度影响因子

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基于PSO算法的河流突发污染事故溯源研究

环境科学与技术 2020年第7期43卷 14-21页

作者：刘晓东张广涵吴偲孙卫红浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室河海大学环境学院江苏南京210098 江苏省环境科学研究院江苏南京210036

为了探讨突发污染事故溯源过程中诸多不确定性因素,该文将粒子群优化算法(PSO)与一维水质正演模型相结合,构建了一种突发污染事故溯源方法,利用数值试验重点探讨了监测时间间隔、监测断面距事故源的距离、降解系数对溯源结果的影响,该... 详细信息

为了探讨突发污染事故溯源过程中诸多不确定性因素,该文将粒子群优化算法(PSO)与一维水质正演模型相结合,构建了一种突发污染事故溯源方法,利用数值试验重点探讨了监测时间间隔、监测断面距事故源的距离、降解系数对溯源结果的影响,该方法不仅能实现事故源源强单参数反演,而且能够同时对源强和位置进行联合反演,具有较高溯源精度。利用实验室水槽试验数据和野外观测数据对溯源方法进行了实例验证,表明溯源方法可以应用于实际河流中的事故溯源,为突发水污染事故的风险防范、应急处置和生态补偿提供科学依据。

关键词：粒子群优化算法瞬时源溯源突发污染事故反演

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城市地区应急污染物扩散的模拟

安全与环境学报 2010年第4期10卷 50-55页

作者：花杰刘红年张宁南京大学大气科学学院南京210093

将城市边界层模式(CBLM)和随机游动扩散模式连接,组成城市地区应急污染物扩散模式,利用该模式模拟瞬时源(35t氯气)泄漏后污染物在城市地区的扩散特征。通过平地、3种理想城市建筑和实际南京城市建筑条件下风场和污染物扩散模拟结果的比... 详细信息

将城市边界层模式(CBLM)和随机游动扩散模式连接,组成城市地区应急污染物扩散模式,利用该模式模拟瞬时源(35t氯气)泄漏后污染物在城市地区的扩散特征。通过平地、3种理想城市建筑和实际南京城市建筑条件下风场和污染物扩散模拟结果的比较,分析了建筑高度和密度对城市风场及污染物扩散的影响。此外,结合美国环保署的毒物浓度伤害准则AEGLs评估了城市地区氯气泄漏后危险区域的变化特征等。结果表明,污染物质量浓度在地面随时间逐渐减小,质量浓度最大值在泄漏后10～60min从约139mg/m^3降低到1mg/m^3,外围最小值也从约10mg/m^3降低到0.1mg/m^3。且质量浓度中心随气流向下游移动,在一定时刻内,水平分布尺度逐渐增大。由于建筑拖曳力影响,模拟区域风速变慢,污染物在模拟区域停留时间延长,质量浓度中心值衰减减缓,扩散面积衰减减缓;且建筑高度越高,建筑密度越大,以上特征越明显。污染物在实际扩散中,扩散特征随着建筑条件的变化而不断变化。在所设置的气象条件及事故发生条件下,事故发生30min后可解除重伤区警报,事故发生1h后可解除危险区警报。

关键词：大气科学污染扩散瞬时源随机游动城市建筑

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部分水深平均二维计算模型的研究

河海大学学报（自然科学版） 2001年第3期29卷 12-16页

作者：杜彦良褚君达河海大学水文水资源及环境学院江苏南京210098

通过研究天然河流中瞬时源排放近区垂向混合规律 ,建立了部分水深平均二维计算模型 .推导得出瞬时点源垂向均匀混合的纵向距离及垂向部分混合水深的理论表达式 .并建立线源排放垂向均匀混合的纵向距离及垂向部分混合水深的函数关系 .把... 详细信息

通过研究天然河流中瞬时源排放近区垂向混合规律 ,建立了部分水深平均二维计算模型 .推导得出瞬时点源垂向均匀混合的纵向距离及垂向部分混合水深的理论表达式 .并建立线源排放垂向均匀混合的纵向距离及垂向部分混合水深的函数关系 .把上述成果引入部分水深平均二维计算模型 ,将其应用于长江河口段罗丹明示踪剂瞬时源排放浓度场的计算中 ,计算结果与现场跟踪监测资料及全场水深平均二维模型的计算值进行比较 ,可看出部分水深平均模型计算值与实测值验证较好 ,而全水深平均模型的计算值在近排放口范围内与实测值相差较大 .

关键词：瞬时源垂向混合距离二维数值模型河流

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有限时段源一维水质模型的求解及其简化条件

中国水利水电科学研究院学报 2017年第5期15卷 397-408页

作者：武周虎青岛理工大学环境与市政工程学院山东青岛266033

有限时段源一维水质模型的求解及其简化为按瞬时源处理的判别条件,对事故性排放污水的应急计算具有十分重要的意义。在等强度有限时段源条件下,采用变量替换和拉普拉斯变换方法,求解了河流污染物浓度分布的解析解。在不同的简化条件下,... 详细信息

有限时段源一维水质模型的求解及其简化为按瞬时源处理的判别条件,对事故性排放污水的应急计算具有十分重要的意义。在等强度有限时段源条件下,采用变量替换和拉普拉斯变换方法,求解了河流污染物浓度分布的解析解。在不同的简化条件下,讨论了该解析解与可对比解析解的一致性。定义了排放数W_t=u^2t_0/D_x,提出了有限时段源可以按瞬时源计算的临界时间t_k(W_t)方程和简化判别条件:当扩散历时t源的浓度分布公式计算;当扩散历时t≥t_k,按瞬时源的浓度分布公式计算。

关键词：环境水力学有限时段源瞬时源河流水质模型拉普拉斯变换浓度分布临界时间简化判别条件

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一维地下水溶质运移模型多参数反演

水资源保护 2014年第3期30卷 5-8页

作者：程林韩龙喜刘晓华王琰陈奇良河海大学环境学院江苏南京210098 南通天虹环境科学研究所有限公司江苏南通226600

以一维地下水溶质运移模型为基础,利用微分进化算法重点探讨监测频次、测量误差等因素对纵向弥散系数DL、有效孔隙度n以及水流速度u等参数联合反演结果的影响,并构造瞬时源和连续源两种工况的典型案例来验证该方法的可靠性。结果表明:... 详细信息

以一维地下水溶质运移模型为基础,利用微分进化算法重点探讨监测频次、测量误差等因素对纵向弥散系数DL、有效孔隙度n以及水流速度u等参数联合反演结果的影响,并构造瞬时源和连续源两种工况的典型案例来验证该方法的可靠性。结果表明:微分进化算法具有收敛速度快、精度高等特点,能够运用于瞬时源和连续源地下水溶质运移模型水力、水质参数的反演问题。

关键词：地下水溶质运移微分进化算法多参数反演瞬时源连续源

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宽浅河流水质模型参数灵敏度的空间变化规律

水资源保护 2013年第3期29卷 1-5页

作者：张巧玲韩龙喜李洪晶黄瑞张琳河海大学环境学院江苏南京210098 河北省水利水电第二勘测设计研究院河北石家庄050021 扬州环境资源职业技术学院江苏扬州225217

基于二维水质模型解析解和灵敏度定义,以辽宁省苏子河为研究对象,通过建立二维稳态源模型和二维瞬时源模型,对污染物中心排放和岸边排放时的降解系数、纵向扩散系数和横向扩散系数的灵敏度空间变化规律进行了分析。结果表明:二维水质模... 详细信息

基于二维水质模型解析解和灵敏度定义,以辽宁省苏子河为研究对象,通过建立二维稳态源模型和二维瞬时源模型,对污染物中心排放和岸边排放时的降解系数、纵向扩散系数和横向扩散系数的灵敏度空间变化规律进行了分析。结果表明:二维水质模型中,降解系数灵敏度与预测距离成正比;稳态源模型中,横向扩散系数灵敏度空间分布规律为以排污口所在中心线为对称轴,灵敏度向河两岸逐渐减小;瞬时源模型中,横向扩散系数灵敏度空间分布为以污染团横向中心线为对称轴,灵敏度向河两岸逐渐减小;纵向扩散系数灵敏度分布是以污染团横向中心线为对称轴且向上下游逐渐减小。

关键词：灵敏度降解系数纵向扩散系数横向扩散系数稳态源瞬时源

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解非齐次泛定方程定解问题的一种方法

广西师院学报（自然科学版） 1995年第1期12卷 44-46页

作者：王向红

本文以有源的热传导问题为例，介绍一种直接从物理上过渡的解非齐次泛定方程定解问题的方法，免去了较为抽象和繁杂的数学推导，在物理上较为直观和明了，并能起到举一反三的教学效果。

关键词：非齐次泛定方程定解问题瞬时源数学物理方程