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DREAM算法分析地下水数值模拟不确定性的影响因素
  • ISSN号:0371-5736
  • 期刊名称:《地质论评》
  • 时间:0
  • 分类:P641.2[天文地球—地质矿产勘探;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]南京大学地球科学与工程学院水科学系,南京210093, [2]水利部淮河水利委员会,安徽蚌埠233001, [3]合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥230009
  • 相关基金:本文为国家自然科学基金资助项目(编号: 41172207,41502226,41372235)、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(编号 J2014HGBZ0186)的成果.
中文摘要:

地下水数值模拟常受到模型不确定性、观测资料不确定性等多种不确定性因素的影响,对这些影响因素进行定量分析十分必要。将差分进化自适应梅特罗波利斯(Differential Evolution Adaptive Metropolis, DREAM)算法与MODFLOW模型结合应用于地下水数值模拟不确定性的定量分析。以模型结构概化、水位观测资料误差这两种重要不确定性来源为例,通过一个理想地下水流模型,系统分析两者对模型参数及模型输出结果不确定性的影响。研究结果表明:模型结构概化及水位观测资料误差共同引起了地下水数值模拟的不确定性,但模型结构概化起到了主控作用。模型结构概化合理时,模型参数及模型输出结果的不确定性较小,并随观测资料误差不确定性的增大而增大;模型结构概化不合理时,模型参数及模型输出结果主要受控于模型结构概化带来的影响,且不确定性显著增大;观测资料误差相同情况下,模型结构概化越接近于真实的水文地质条件,模型参数及模型输出结果的不确定性越小。

英文摘要:

Numerical simulation of groundwater is often affected by the uncertainty of model generalization, observation errors and so on. Therefore, it is very necessary to quantitatively analyze these uncertain factors. In this study, The DREAM (Differential Evolution Adaptive Metropolis) algorithm is combined with the MODFLOW and applied to quantitatively analyze the uncertainty of the numerical simulation results of groundwater. For an ideal groundwater simulation model, the uncertainty of the simulation results which affected by the uncertainty of model structure generalization and the head observation errors is systematically analyzed. The study results show that the uncertainty of model structure generalization and the head observation errors cause the uncertainty of the groundwater simulation simultaneously. However, the uncertainty of model structure generalization is the controlling factor. When the model structure is correct, the uncertainty of model parameters and simulation results are small, and increase with the increasing of the observation errors. When the model structure is incorrect, the uncertainty of model parameters and simulation results are significantly increased, and mainly affected by the uncertainty of model structure generalization. Furthermore, under the same observation errors, the model structure generalization is more close to the real hydrogeological condition, the uncertainty of model parameters and simulation results is smaller.

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期刊信息
  • 《地质论评》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国地质学会
  • 主编:杨文采
  • 地址:北京阜成门外百万庄路26号中国地质学会期刊处
  • 邮编:100037
  • 邮箱:georeview@cags.ac.cn
  • 电话:010-68999804
  • 国际标准刊号:ISSN:0371-5736
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1952/P
  • 邮发代号:2-382
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国地质文献预评数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23413