水体富营养化数值模拟研究进展

介绍了富营养化模型黑箱模型和灰箱模型(物理机理模型和生态动力学模型)的研究现状,考察了一系列富营养化模型软件,总结了不同模型的优缺点及适用性,最后分析了富营养化模型的发展特点及趋势.     

富营养化生态模型研究探讨

文章探讨了生态模型的概念、富营养化生态模型的研究状况,并介绍了富营养化湖泊典型生态模型,包括磷与湖泊富营养化相关模型以及生态动力学模型,简要介绍了我国已的湖库生态动力学模型的应用,最后分析了富营养化生态模型的问题和展望.     

空气质量模型的发展及研究进展

对空气质量模型发展所经历的3个主要阶段进行了分析,归纳了各阶段主流模型的研究进展。其中,对第1代的ISC模型与CALPUFF模型进行了比较;归纳了第2代模型的共同特点,并介绍了ADMS模型;重点叙述了第3代模型Models-3/CMAQ的应用情况。最后对影响空气质量模拟结果的因素进行了讨论,并对未来空气质量模型的发展趋势进行了展望。     

基于DEM的分布式水文模型研究综述

基于DEM的分布式水文模型是数字化时代水文模型发展的主要方向。论文回顾了分布式水文模型30年的发展历史,对国内外分布式水文模型的研究状况做了简要评述。归纳出基于DEM的分布式水文模型的主要特点。在分布式水文模型的构建中,水文单元的划分是一个十分关键的环节,论文重点探讨了3种基于DEM常用的流域离散化方法。在模型结构方面,提出了一个典型的分布式水文模型框架,包括分布式输入模块,单元水文模型和河网汇流模型。在模型参数方面,提出了3种分布式水文模型参数的确定方法。最后,对分布式水文模型存在的几个典型问题进行了分析和讨论     

陆地植物系统对大气CO2浓度影响的模拟技术

分析了现有的植被对大气CO2浓度影响模型——地球化学模型和生态学模型的主要技术特征;针对较为有前途的生态学模型,就模型的基础数据,模型的结构和模型内的函数参数等三方面,讨论了现有模型的技术缺陷和可能的改进措施;最后,进一步研究了发展新的生态学模型的两条途径,并提出一种新的机理型生态学模型的构架。      

湖泊富营养化评价模型的发展和应用

以湖泊富营养化模型研究的发展为主线,着重介绍了四类富营养化模型,即：营养盐模型,浮游植物生态模型,生态动力学模型和人工神经网络模型。通过对目前国内外常用富营养化模型的建立思路和应用实例进行概括和描述。对不同模型的优缺点和适用范围进行了分析比较,对水体富营养化研究的最新发展趋势进行了预测和展望,为湖泊水库综合管理提供了有效参考。     

加速寿命试验中统计加速模型综述

加速模型是加速寿命试验技术的核心。加速模型按其提出时基于的方法可以分为物理加速模型,经验加速模型和统计加速模型。统计加速模型具有较广泛的适用范围,因而倍受研究人员青睐。综述了目前国际上加速寿命试验领域现有的统计加速模型,讨论了具有代表性的统计加速模型的形式、优缺点和适用范围,展望了加速模型的发展趋势。     

河流水质1号模型探讨

介绍了河流水质模型70年来的发展历程和目前存在的不足之处,论述了河流水质1号模型(RwQM1)的研究成果.河流水质1号模型从活性污泥模型ASM中发展而来,并推出了建立模型的决策化方法,其对生化反应模型的完善而成为河流水质模型发展的一个标准平台.本文重点介绍了其在生化反应模型方面的进展,并和QUAL2E做了比较.     

北京市空气质量动态统计预报系统

简要介绍了北京市空气质量动态统计预报系统的构成、特点,以及所采用的线性回归模型LRM,分类判别树CART模型,CART与LRM结合的模型,动态统计预报模型DSM,多点预报模型MPDSM 5种预报模型,分析了不同预报模型的特点和性能.所建立的动态统计预报模型DSM有良好的预报性能,减小了在高污染季节的预报误差;多点空气质量动态预报模型也具有较好的预报性能.      

潍河流域水质管理模型

水质管理模型包括河流模型、农业非点源污染模型和水库富营养化模型。河流模型选择ＱＵＡＬ２ＥＵ模型并加以改进,增加了模拟ＣＯＤ转化,底泥泛起和水体养鱼的非点输入功能,并将非点源模型和水库模型作了技术处理使之同河流模型有机结合在一起。     

支持向量机在太湖叶绿素a非线性反演中的应用

根据湖泊监测的特点,采用支持向量机(SVM)方法,反演太湖叶绿素a的浓度分布.将2005年8月太湖29个现场水质监测点数据分为训练测试样本集和验证样本集,利用训练测试样本集以及与其时间同步的MODIS遥感影像,分别构建了4种SVM模型.对比分析表明,直接以波段反射率以及水深信息构成输入向量的SVM模型预测效果最好.利用训练测试样本构建了线性回归模型、主成分分析模型(PCA)以及神经网络模型(ANN),并利用验证数据比较了上述3种模型与SVM模型的预测结果.结果表明ANN模型和SVM模型预测能力明显优于另外2种模型,其中SVM模型对低值和高值均有较好的预测精度,平均相对误差仅为15.91%,预测精度比ANN模型提高了10%.利用SVM模型和ANN模型分别反演了2005年8月15日太湖叶绿素a浓度分布,比较了2种模型反演结果的异同,分析了太湖叶绿素a分布特征及其成因.     

基于COHERENS模型三维数值模拟的研究及进展

COHERENS模型是由欧盟的海洋学专家学者联合研究和发展的一个三维海洋及近岸模型,该模型功能强大,广泛应用于海洋水动力及水质数值模拟.介绍了该模型的模块、特点,及在不同方面的研究现状,并根据模型的不足提出了应用COHERENS模型的建议,讨论了进一步研究的发展趋势.     

土壤污染物溶质运移模型研究进展

土壤中污染物溶质的运移已经成为了近年来研究的热点。本文回顾了关于土壤中溶质运移模型的研究成果,讨论了各个模型的优势及其不足之处,介绍了应用最为广泛的传统微分方程模型。对应用于非均匀介质中的随机运移模型进行了描述,并将其和传统微分方程模型进行了比较。介绍了可动-不可动水体模型并讨论了其相关参数的影响因素。列举了几种和其他学科或研究方向结合的溶质运移模型。最后提出了今后模型开发的发展方向。     

基于GSK-AdaBoost-LightGBM的交通事故死亡人数预测研究

交通事故预测研究有助于降低交通事故发生的概率。为提高交通事故预测模型的精度,首先应用网格搜索法获得LightGBM模型的最优超参数,并进行5折交叉验证提升模型的抗拟合能力,建立优化的LightGBM(GSK-LightGBM)模型;然后基于AdaBoost算法训练多个GSK-LightGBM模型,加权组合得到AdaBoost-LightGBM增强集成模型,并采用网格搜索法结合5折交叉验证,实现了AdaBoost-LightGBM模型的参数优化,构建了GSK-AdaBoost-LightGBM模型;最后基于采集到的1953—2018年我国道路交通事故死亡人数相关样本数据训练模型,得到基于GSK-AdaBoost-LightGBM的交通事故死亡人数预测模型,并引入均方误差、平均绝对误差和平均绝对百分误差3项评估指标评估了模型的预测性能,探究了模型的优化效果。结果表明:GSK-AdaBoost-LightGBM模型的3项评估指标值分别为0.014、0.00035和0.077,低于LightGBM模型、GSK-LightGBM模型和AdaBoost-LightGBM模型的评估指标值,说明该模型的预测精度较高,且明显优于LightGBM模型、GSK-LightGBM模型和AdaBoost-LightGBM模型。     

水文模型与生态环境发展纵览

水文模型是水文科学研究的重要方法.文章详细梳理了自1851年Mulvancy推理公式以来水文模型的发展历史,为原始萌芽时期、近代发展时期、现代变革时期三个发展时期,总结了21世纪以来水文模型研究的最新动态,绘制了水文模型发展的时间轴,对生态环境与水文模型的耦合进行了探讨,包括生态环境对人类的影响和水文模型对生态环境的影响,最后给出了未来水文模型发展趋势的展望及所要面对的主要难题;以期推动水文模型研究工作的进一步发展.     

生物除磷生化代谢模型的研究进展

阐述了在生物除磷过程中生化代谢模型的建立与发展,分别介绍了早期的Comeau/Wentzel模型和Mino模型,在生物除磷代谢模型发展上有重要意义的Smolder模型和Delft模型,以及目前较被关注的反硝化除磷模型和国际水协(IWA)提出的ASM2和ASM2D模型.从而提出将生物除磷模型同化学除磷模型相结合,与在线监测技术发展融合,并且在模型中加入更多的环境因素将是生化除磷模型的主要发展方向.     

海域水质模型参数动态反演方法研究初探

海域水质模型长周期数值模拟中,模型参数全时段统一赋值的方法忽略了参数随时间动态变化的物理特性,降低了模型的可靠性,增加了海域水质模型验证工作的难度.本文建立了将数据驱动模型和水质模型有机结合的参数动态反演的新方法:以水质模型多参数设计工况的数值模拟,构建海域内部观测点污染物浓度响应解集,并将解集划分为若干时段;应用基于人工神经网络的数据驱动模型归纳建立观测点每一时段内污染物浓度同多个模型参数之间的非线性关系;将实测资料带入关系中,进行模型参数随时间变化的动态反演.以渤海海域水质模型为例,采用“孪生”实验验证参数动态反演新方法的可行性,结果表明该方法是有效的,能够保证模拟周期内较高的数值精度,提高了模型的准确性.     

简化活性污泥数学模型在城市污水厂中的应用

以活性污泥 1号模型 (ASM1 )为开发平台 ,建立了简化的活性污泥数学模型 (ASM CN)。该模型主要描述了碳氧化和硝化过程 ,其中模型组分、反应过程和参数的数量都少于ASM1 ,从而提高了该模型在城市污水厂中的实用性。通过测定模型组分、化学计量系数和动力学参数 ,为模型的应用提供了重要的前提和基础。最后利用ASM CN模型对实际城市污水厂的运行进行了动态模拟 ,模拟结果良好 ,验证了ASM CN模型的实用性和有效性 ,并且也验证了模拟程序的准确性。     

简化活性污泥1号模型在间歇式循环上流污泥床中的应用

以活性污泥1号模型(ASM1)为基础,结合间歇式循环上流污泥床工艺结构和实际进水水质特征,建立了简化的活性污泥模型(ASM1-S),该模型与ASM1模型相比,减少了反应过程、进水组分和参数,大大减少了模型参数测定的工作量和模拟过程中的计算量,从而提高了模型的实用性。本文通过测定模型进水组分和对模型模拟结果影响较大的4个参数(YH、μH、μA、bH)值进行测量,并利用Matlab编制模拟程序,就ASM1-S模型对间歇式循环上流污泥床实际运行状况进行了动态模拟,并将出水中COD、氨氮和总氮模型预测值与实测值进行对比,结果表明:该模型对出水中COD、氨氮和总氮的浓度模拟效果较好,最大误差小于10%,从而验证了ASM1-S模型的可靠性和实用性。     

井口平台模型的完善与强度结果分析

分析了海上采油平台安全评估模型产生误差的原因,提出了平台安全评估模型修改建议,并应用修改后模型进行了计算,结果表明,修改后模型的计算结果与实际情况较为接近。