發(fā)布時(shí)間：2018-10-07 18:19

【摘要】：排放于水庫(kù)湖泊中的污染物的擴(kuò)散易受到邊界影響.本文首先對(duì)靜態(tài)水體中的近岸污染源擴(kuò)散進(jìn)行理論分析,提出了一種分段濃度模型.然后,研究了靜態(tài)水體中靠近不透水邊界的污染源定位問(wèn)題,指出該問(wèn)題中的未知參數(shù)不僅有污染源位置,還包括質(zhì)量流率和初始擴(kuò)散時(shí)間,分別給出了通用模型法、近似函數(shù)法、基于無(wú)跡卡爾曼濾波的估計(jì)方法求解參數(shù)估計(jì)問(wèn)題.通用模型法與近似函數(shù)法分別通過(guò)求解基于原始擴(kuò)散模型和分段擴(kuò)散模型的約束非線性最小二乘算法獲取參數(shù)估計(jì).通用模型法可快速獲取目標(biāo)源相關(guān)信息,近似函數(shù)法有更穩(wěn)健的參數(shù)估計(jì)性能,但需要經(jīng)歷多個(gè)采樣時(shí)刻后才可執(zhí)行.基于無(wú)跡卡爾曼濾波(Unscented Kalman filter,UKF)的估計(jì)方法結(jié)合擴(kuò)散過(guò)程,可有效權(quán)衡數(shù)值計(jì)算復(fù)雜度與估計(jì)性能.在仿真實(shí)驗(yàn)部分,對(duì)近岸污染源擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行了水文模擬,根據(jù)模擬數(shù)據(jù)對(duì)比了不同算法的實(shí)驗(yàn)性能,說(shuō)明了各算法的優(yōu)勢(shì)和不足.
[Abstract]:The diffusion of pollutants discharged into reservoir lakes is easily affected by the boundary. In this paper, the diffusion of near-shore pollution sources in static water is analyzed theoretically, and a segmental concentration model is proposed. Then, the problem of pollution source location near the impermeable boundary in static water is studied. It is pointed out that the unknown parameters in the problem include not only the source location, but also the mass flow rate and initial diffusion time, and the general model method is given respectively. The approximate function method, based on unscented Kalman filter, is used to solve the parameter estimation problem. The general model method and the approximate function method obtain the parameter estimation by solving the constrained nonlinear least squares algorithm based on the original diffusion model and the piecewise diffusion model respectively. The general model method can obtain the target source correlation information quickly. The approximate function method has more robust parameter estimation performance, but it needs to go through several sampling times before it can be executed. The estimation method based on unscented Kalman filter (Unscented Kalman filter,UKF) combined with diffusion process can effectively balance the computational complexity and estimation performance. In the part of simulation experiment, the hydrological simulation of the diffusion process of near-shore pollution source is carried out. The experimental performance of different algorithms is compared according to the simulated data, and the advantages and disadvantages of each algorithm are explained.
【作者單位】： 武漢科技大學(xué)冶金自動(dòng)化與檢測(cè)技術(shù)教育部工程研究中心;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(60974012,61171160) 湖北省高等學(xué)校優(yōu)秀中青年科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)計(jì)劃項(xiàng)目(T201302)資助~~
【分類(lèi)號(hào)】：X52;TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2255202