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采用模拟-优化方法建立了一个用于地下水污染监测网设计的多目标优化模型,该模型包括最小化监测费用、污染物质量评估误差、污染羽一阶矩评估误差和二阶矩评估误差等4个目标函数,以充分揭示减少地下水污染监测费用与提高污染监测精度之间的权衡关系.将改进小生境Pareto遗传算法与地下水流模拟程序和污染物运移模拟程序相耦合用于求解地下水污染监测网多目标设计模型.算例研究表明,采用进化算法求解监测网的多目标模型,能真实地反映各个目标函数间的权衡关系,并且不用考虑传统方法中惩罚因子的影响.与单目标优化模型相比,多目标优化模型可在较短的时间内得到优化问题的一系列Pareto权衡解,以利于相应条件下决策者选择最为经济有效的地下水污染监测方案. 相似文献
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通过将经典时间分数阶对流-弥散方程的等待时间分布函数的尾部修改为指数型,推导出了改进时间分数阶对流-弥散方程,并提出有效的时空算子分裂数值求解方法。对两个理想算例和一个实际算例进行计算,结果表明,改进的时间分数阶对流-弥散方程继承了时间分数阶对流-弥散方程能模拟穿透曲线幂率型拖尾分布的优点,还可模拟穿透曲线尾部由幂率型转换到指数型的过程;特征时间λ、分数阶指数γ和两相容量比例系数β共同决定了运移行为。改进的新模型可以区分非均质介质中流动相和非流动相中的溶质浓度, 更细微地模拟非Fick溶质运移行为。 相似文献
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两种智能算法在求解地下水管理模型中的对比 总被引:5,自引:0,他引:5
分别将禁忌搜索和遗传算法与地下水流模型MODFLOW和地下水溶质运移模型MT3DMS相耦合,并将其应用于求解地下水资源优化管理模型。在概述两种智能算法基本原理和地下水管理模型组成的基础上,结合两个理想的应用实例,从优化结果和计算效率两个方面对禁忌搜索和遗传算法进行了对比分析。在两个实例中,禁忌搜索分别以高于遗传算法10倍和27倍的计算效率得到了减少抽水流量约160 m3/d和节约治理成本约47万元的治理方案。结果表明,禁忌搜索在求解地下水管理模型中具有较好的应用前景。 相似文献
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青藏高原多年冻土退化过程及方式 总被引:1,自引:0,他引:1
气候变暖势必引起多年冻土的退化,基于数值模拟结果,将多年冻土退化过程按地温的深度剖面曲线形态划分为初始阶段、升温阶段、0梯度阶段、不衔接阶段和消失阶段.青藏高原多年冻土多是晚更新世残留,而全新世期间总体上是一个退化过程.根据青藏高原几个典型地区多年冻土深孔测温数据,判断目前高原多年冻土在其退化历史中所处的地位:高山地区处于升温阶段;中低山地区处于升温阶段末期;高平原和河谷盆地的多年冻土处于0梯度阶段;连续多年冻土下界附近及岛状冻土地区,正处于由0梯度向不衔接阶段过渡,多年冻结层边缘在萎缩,处于消失阶段.多年冻结层消融(消失)存在自下而上和自上而下两种方向.在升温阶段,多年冻土层中的热通量小于来自下伏地层中的地热通量时,部分地热流用于多年冻土底板相变耗热,发生自下而上的消融,随着多年冻土层中的地温梯度减小,用于底板消融的热量增加,直到地温曲线完全达到0梯度时,所有的地热流都用于多年冻土层融化潜热消耗,但其上部同时存在“热补偿”和“季节补偿”作用可以延缓多年冻土的消失;对于低温厚层多年冻土,当地面温度升高至可以抵消热补偿效应时,活动层中出现热积累,厚度增加,直至出现不衔接现象,同时存在“季节反补偿”作用,加剧了这一过程. 相似文献
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基于贝叶斯方法的水文地质参数识别 总被引:5,自引:1,他引:4
文章基于马尔可夫链(MCMC)采样法,耦合地下水数值模拟的MODFLOW软件,提出了贝叶斯方法,用于水文地质参数识别这一复杂的非线性优化问题。采取单分量自适应Metropolis(SCAM)采样算法并加入了权重因子,从而大大提高了该方法解决高维参数问题的效率。通过两个实例研究,验证了该方法具有独特的寻优性能和效率。结果表明,贝叶斯方法适用于复杂地下水问题的参数识别,并体现出了出色的全局寻优性。 相似文献
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文章利用GMS中的FEMWATER模块,根据研究区的工程地质与水文地质条件,建立了三维有限元数值模型。用FEMWATER在稳定流情况下对该模型进行了多种工况计算,分析了排水廊道对研究区三维渗流场的影响与各种工况下的渗流场状况,并计算了相应的排水廊道排水量。计算结果显示,FEMWATER对复杂水文地质条件下的三维有限元模型建立非常有效,计算的排水系统排水量远小于设计排水量,可以将排水廊道的设计尺寸适当调小。 相似文献
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