《基于贝叶斯公式的地下水污染源及含水层参数同步反演》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2019-08-12
  • 针对非均质地下含水层污染源识别及含水层参数反演过程中监测方案优化问题,提出一种基于贝叶斯公式及信息熵最小的累进加井的多井监测方案优化方法.首先,构建假想案例下的二维非均质各向同性潜水含水层水流及溶质运移模型,运用GMS软件进行数值模拟求解.采用最优拉丁超立方抽样方法和Kriging法建立数值模拟模型的替代模型.然后以参数后验分布的信息熵最小为目标函数,采用累进加井的方式进行多井监测方案优化设计.最后根据优化后的监测方案,采用差分进化自适应Metropolis算法进行污染源及含水层参数的同步反演.算例研究表明:在兼顾反演精度及监测成本,并保证每个参数分区内至少有1眼监测井的条件下,5眼井组合监测方案(6,5,1,2,8)为最优监测方案.与信息熵最小的10眼井组合监测方案(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)的参数反演结果相比,5眼井组合监测方案对11个参数α=(XS,YS,T1,T2,Qs,K1,K2,K3,DL1,DL2,DL3)的后验均值偏离率的平均值虽增大1.2%,但监测成本却是10眼井组合监测方案的50%.

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    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2018-08-14
    • 通过一维模拟柱实验,研究了分层非均质含水层下不同介质组合对原位空气扰动技术修复苯污染地下水的影响.结果表明:在曝气流量为0.1 L/min,分层非均质的介质渗透系数在同一数量级时,分层情况的改变对污染物的去除效率影响不大;当分层非均质的介质渗透系数不在同一数量级时,下层渗透系数变大会使砂柱上层污染物浓度先升高后降低的现象更加明显,而下层渗透系数变小会使砂柱上下层污染物的去除效率相差不大.分层情况下不同介质组合影响苯的平均去除效率,在分层非均质条件下,气流由低渗透介质进入高渗透介质,污染物的去除速率相对更快,污染物的平均去除效率主要取决于分层非均质上层介质,其污染物平均去除效率曲线与分层非均质上层介质均质大致相同.
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    • 编译者:徐慧芳
    • 发布时间:2012-03-20
    • [国家基金委青年基金项目,2009-2011]   溶质迁移的数学模型是研究地下水污染和修复的重要手段。但由于含水层的非均质性,特别是分米或更小尺度优先水流通道对溶质迁移的影响,传统溶质迁移模型在定量描述实际含水层中污染物迁移过程时理论计算与实测结果往往存在较大差距。   近年来申请人和合作同事在研究分米尺度的优先水流通道对溶质迁移的控制机理方面取得了一些重要理论成果,但是这些成果大多是在总结野外数据的基础上经过数值模型调整参数得到的,急需具有严格控制条件的实验进行验证和进一步发展。   项目将利用现有的砂箱模型通过实验获取大量数据,独立计算出溶质在优先水流通道与基质之间质量交换系数的理论值,并将该理论值代入双重介质质量交换模型中与砂箱实验实测结果进行对比,从而验证溶质在优先水流通道与基质之间质量交换系数公式的有效性和适用性。完成该研究将能更加准确地刻画溶质在非均质含水层中的运移情况,为建立优先通道控制下的多孔介质中溶质运移的前沿理论作出重要的贡献。