不确定性耦合水质模型的研究与应用

发布时间：2024-04-08 20:46

　　水环境是一个充满不确定性的复杂巨系统，若要更加准确、真实地反映水环境系统中的各种现象，不确定性水质数学模型的研究与应用是十分必要的，但长期以来这方面的工作还局限于假设河道均匀情况下的稳态问题方面。本研究通过确定性水质数学模型、Monte Carlo随机模拟方法与人工神经网络(ANN)相互耦合、优势互补的方式构建了一种适用于天然河流复杂河道的不确定性耦合水质数学模型，突破了已有模型的局限性，将其应用于黄河白银段进行实例研究并与已有模型进行比较，结果表明：该耦合模型具备在复杂水环境下对河流水质进行不确定性模拟的能力，并且提供的水质信息相当丰富。 1、论文主要研究结论与成果如下： (1)论文提出的不确定性耦合水质模型丰富了不确定性水环境的研究方法，对复杂水环境变化过程的理解与掌握具有一定的贡献；同时这种研究思路以及研究手段对于其它类似复杂环境系统行为的不确定性认识也具有一定的借鉴作用。 (2)本研究通过二次开发后的ANSYS有限元软件与MATLAB的耦合，完成了确定性水质模型、Monte Carlo随机模拟方法与ANN在MATLAB环境下的集成，并将该不确定性耦合水质模型应用于黄河白银段主要...

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图3一1模型参数随机化的主要流程

先确定水质模型中主要随机变量的概率模型;然后利用MonieCarl。方法对基本随机变量重复N次有目的的抽样，产生各个变量对应分布以及分布特征值的随机模拟序列。模型参数随机化的主要流程如图3一1所示:象象敷一___~_)))一一一~一翻箭{{{图3一1模型参数随机化的主要流程Fi....

图3一5水质模型参数循环定义模块

3.3.5.1循环定义参数模块的开发图3一5为本研究利用APDL宏语言开发的循环定义水质模型纵向离散系数Ex与横向紊动扩散系数马的子模块。

图3一6gure3一6水质模型边界条件循环加载模块

定义向量PARAZ的循环语句含义与PARAI类似，不再赘述。3.3.5.2循环加载模块的开发图3一6为水质模型边界条件—速度载荷与浓度载荷的加载模块。***DIM，枕甄N，111***V升卫幼，姐L(1，....

图4一12004年黄河白银段水质污染构成比Figure4一IM/aterPollutanteomPositionofBaiyinseetionofyellow形ver，2004

共17项指标为评价参数。2004年黄河白银段污染综合指数为0.44，水质属轻污染。主要污染物依次为化学需氧量、氨氮、溶解氧、总铅、五日生化需氧量和总磷。这六项污染物分担率占17项污染因子中的55.1%，详见图4一1。溶解氧9.83%高锰酸盐指数7.78%其它37.14%化学需....

本文编号：3948789