本文關(guān)鍵詞：QUAL2K水質(zhì)模型參數(shù)的不確定性研究

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【摘要】：面對嚴(yán)峻的水資源形勢,采取適當(dāng)?shù)拇胧⿲λY源進(jìn)行保護(hù)、管理和治理顯得非常必要。通常依據(jù)水質(zhì)評價和預(yù)測結(jié)果來做出相應(yīng)的管理決策,因此,水質(zhì)評價和預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確與否對管理決策的有效性有著絕對影響。水質(zhì)模型是常被用于評價和預(yù)測水質(zhì)的有效手段。構(gòu)建水質(zhì)模型的各個階段都不可避免的存在不確定性,模型的模擬結(jié)果因此受到影響。對水質(zhì)模型存在的不確定性進(jìn)行分析有利于提高模型輸出的可靠程度,從而使模擬結(jié)果更好的反映水質(zhì)的真實(shí)情況。水質(zhì)模型的不確定性包括模型結(jié)構(gòu)引起的不確定性、輸入數(shù)據(jù)的不確定性和參數(shù)的不確定性,其中模型結(jié)構(gòu)引起的不確定性是模型不確定性的根本來源。由于對模型結(jié)構(gòu)引起的不確定性進(jìn)行深入研究的理論和有效技術(shù)手段都比較缺乏,模型結(jié)構(gòu)引起的不確定性往往通過識別參數(shù)的后驗分布統(tǒng)計規(guī)律來間接分析,因此參數(shù)的不確定性分析顯得尤為重要。QUAL2K水質(zhì)模型是一種適用于模擬樹枝狀河流水質(zhì)的模型,模型采用CBODf和CBODs來描述有機(jī)物。本文對國內(nèi)外水質(zhì)指標(biāo)BOD5和CBODf、CBODu的關(guān)系進(jìn)行了分析,得到在不考慮外來因素造成的影響時三者之間的關(guān)系。BOD5可通過QUAL2K水質(zhì)模型模擬得到CBODf后經(jīng)計算得到。本文將貝葉斯理論和MCMC法結(jié)合提出了一種參數(shù)確定的有效方法,并以Boulder Creek河流中的一段為研究對象,采用貝葉斯-MCMC法確定了與CBODf相關(guān)的參數(shù)的取值,并通過計算驗證了采用貝葉斯-MCMC法對參數(shù)進(jìn)行取值的可行性和有效性。通過對模型參數(shù)的不確定性進(jìn)行研究,可以獲得參數(shù)的敏感程度及其對模型輸出的影響,有助于提高QUAL2K水質(zhì)模型輸出結(jié)果的可靠性。
【關(guān)鍵詞】：QUAL2K 不確定性分析 貝葉斯理論 MCMC法
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X824
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 選題背景11-12
• 1.2 不確定性概述12
• 1.3 水質(zhì)模型不確定性的研究情況12-14
• 1.4 研究目的和意義14-15
• 1.5 本文研究內(nèi)容15-16
• 第2章 水質(zhì)模型的發(fā)展與使用16-34
• 2.1 水質(zhì)模型的發(fā)展16-17
• 2.2 水質(zhì)模型的分類17-18
• 2.3 幾種水質(zhì)模型的介紹18-23
• 2.3.1 Streeter-Phelps模型18-19
• 2.3.2 QUAL系列模型19-20
• 2.3.3 WASP模型20-21
• 2.3.4 MIKE系列模型21-23
• 2.4 QUAL2K水質(zhì)模型23-32
• 2.4.1 QUAL2K水質(zhì)模型的發(fā)展23-25
• 2.4.2 QUAL2K水質(zhì)模型的基本原理25-27
• 2.4.3 QUAL2K水質(zhì)模型河流的概化27-28
• 2.4.4 QUAL2K模型中的碳質(zhì)生化需氧量28-32
• 2.5 水質(zhì)模型的發(fā)展趨勢32-33
• 2.5.1 與“3S”技術(shù)的耦合32
• 2.5.2 與計算機(jī)技術(shù)的耦合32
• 2.5.3 水質(zhì)模型的不確定性分析32-33
• 2.6 小結(jié)33-34
• 第3章 水質(zhì)模型的不確定性研究34-46
• 3.1 水質(zhì)模型不確定性34-36
• 3.1.1 水質(zhì)模型不確定性的來源34-35
• 3.1.2 水質(zhì)模型不確定性的分類35-36
• 3.2 水質(zhì)模型不確定性的研究方法36-38
• 3.2.1 隨機(jī)數(shù)學(xué)理論36-37
• 3.2.2 模糊數(shù)學(xué)理論37
• 3.2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)37
• 3.2.4 灰色理論方法37-38
• 3.3 水質(zhì)模型參數(shù)的不確定性研究38-44
• 3.3.1 水質(zhì)模型參數(shù)確定方法的比較38-39
• 3.3.2 貝葉斯理論39-40
• 3.3.3 馬爾科夫鏈蒙特卡洛法40-44
• 3.4 小結(jié)44-46
• 第4章 QUAL2K水質(zhì)模型參數(shù)的不確定性分析46-52
• 4.1 研究參數(shù)的確定46
• 4.2 模型參數(shù)的不確定性分析46-51
• 4.2.1 基于貝葉斯理論的分析47-48
• 4.2.2 MCMC采樣和分析48-51
• 4.3 小結(jié)51-52
• 結(jié)論與展望52-54
• 結(jié)論52
• 展望52-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：957320