本文關(guān)鍵詞： 河流泥沙 磷遷移 粒子濾波 數(shù)據(jù)同化 物聯(lián)網(wǎng)　出處：《水利學報》2017年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：通過磷遷移數(shù)學模型合理估計磷在河流中的時空分布,對防治水體富營養(yǎng)化,抑制水華暴發(fā)具有重要的科學和工程意義。數(shù)據(jù)同化方法可以將模型和觀測兩種研究手段有機地結(jié)合起來,將觀測數(shù)據(jù)融入模型,優(yōu)化模型狀態(tài)變量,校正模型參數(shù),進而提高數(shù)學模型的模擬預報精度,并依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將傳統(tǒng)數(shù)學模型發(fā)展為實時數(shù)學模型。本文將粒子濾波數(shù)據(jù)同化算法引入到水動力-泥沙-磷遷移模型中,以實測的斷面磷含量作為觀測數(shù)據(jù),在觀測時刻優(yōu)化磷含量估計結(jié)果,同時校正模型參數(shù)磷相平衡分配系數(shù)Kd,構(gòu)建了水動力-泥沙-磷遷移模型同化系統(tǒng)。將其應(yīng)用于長江上游寸灘至壩前河段的計算結(jié)果表明,所構(gòu)建的同化系統(tǒng)在真實的河流中計算效果良好,可以有效地優(yōu)化更新狀態(tài)變量各相磷含量濃度,并反演出模型參數(shù)Kd隨水沙水環(huán)境條件變化的動態(tài)變化過程,同化之后模型模擬預報磷輸移過程的精度顯著提升,為水質(zhì)實時模型打下基礎(chǔ)。
[Abstract]:The temporal and spatial distribution of phosphorus in rivers can be reasonably estimated by the mathematical model of phosphorus transport, which can prevent eutrophication of water body. It is of great scientific and engineering significance to suppress Shui Hua outbreak. Data assimilation method can combine model and observation methods organically, integrate observation data into model and optimize model state variables. The model parameters are corrected to improve the accuracy of the simulation and prediction of the mathematical model. Based on the Internet of things, the traditional mathematical model is developed into a real-time mathematical model. In this paper, the particle filter data assimilation algorithm is introduced into the hydrodynamic-silt-phosphorus transport model. Taking the measured section phosphorus content as the observation data, the estimation result of phosphorus content is optimized at the observation time, and the model parameter K _ d is corrected at the same time. A hydrodynamic silt-phosphorus transport model assimilation system was constructed and applied to the upper reaches of the Yangtze River to reach the river in front of the dam. The results show that the constructed assimilation system is effective in the real river. The concentration of phosphorus in each phase of the updated state variables can be optimized effectively, and the dynamic change process of model parameter KD with the change of water, sediment and water environment condition can be obtained. After assimilation, the precision of simulation and prediction of phosphorus transport process is improved significantly, which lays the foundation for real-time water quality model.
【作者單位】： 清華大學水沙科學與水利水電工程國家重點實驗室;黃河水利科學研究院;中國水利水電科學研究院水環(huán)境研究所;
【基金】：國家自然科學基金項目(51209230;11372161)
【分類號】：X522
【正文快照】： 1研究背景隨著我國水利水電工程建設(shè)的快速發(fā)展,水利水電工程在國民經(jīng)濟中發(fā)揮了巨大綜合效益,但同時也帶來了一系列的生態(tài)環(huán)境問題。由于水壩的攔蓄作用,上游河流水動力條件減弱,大量的營養(yǎng)物質(zhì)被滯留在水庫中,造成水庫水體的富營養(yǎng)化,在一定的水文氣象條件下容易暴發(fā)“水華

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：1474583