非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算

王超; 顾斌杰

高级搜索

全国中文核心期刊
中国科技核心期刊
美国工程索引（EI）收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算

王超, 顾斌杰

文章导航 > 水科学进展 > 2002 > 13(2): 184-190

王超, 顾斌杰. 非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算[J]. 水科学进展, 2002, 13(2): 184-190.

引用本文:

王超, 顾斌杰. 非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算[J]. 水科学进展, 2002, 13(2): 184-190.

WANG Chao, GU Bin-jie. Parameter estimation for the model of contamination transport and transformation in unsaturated soil[J]. Advances in Water Science, 2002, 13(2): 184-190.

Citation:

WANG Chao, GU Bin-jie. Parameter estimation for the model of contamination transport and transformation in unsaturated soil[J]. Advances in Water Science, 2002, 13(2): 184-190.

非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算

王超¹,
顾斌杰²

1.
河海大学水文水资源及环境学院, 江苏, 南京, 210098;
2.
水利部农水司, 北京, 100053

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(59679024)

详细信息

作者简介:
王超(1958- ),男,江苏滨海人,河海大学水文水资源及环境学院教授,博士生导师,主要从事污染物在地表及地下水环境中迁移转化规律等研究.

中图分类号: P641.2

Parameter estimation for the model of contamination transport and transformation in unsaturated soil

WANG Chao¹,
GU Bin-jie²

1.
College of Water Resources and Environment, Hohai University, Nanjing 210098, China;
2.
MWR, Beijing 100053, China

Funds: The project is supported by National Natural Science Fund of China(No.59679024).

摘要: 在分析非饱和土壤中水分和溶质迁移转化规律的基础上,采用与坐标网格相适应的分块连续作用的水动力函数,研究模型参数最优化估算技术.运用Gauss-Newton最小化计算的Levenberg-Marquardt修正法来实现反求模型的迭代问题.该方法被应用于估算一维土柱和二维土槽试验研究模型的参数,探讨了参数给定与估算数量对参数的置信区间和预测效果的影响.经验证表明,参数优化估算技术是可行的,以此参数进行模型预测,其结果是可信的.
- 非饱和土壤 /
- 溶质 /
- 迁移转化 /
- 参数估算
Abstract: Parameter estimation is the key job of mathematics simulation and calculation,and its most complex problem is the simulation of water movement and contamination transferring in unsaturated soil. On the basis of analyzing movement and transference,the hydrodynamic functions of piecewise-continuous which is suitable for coordinate grid is adopted,and a contamination distributing equation about soluting concentrations in the liquid,solid,and gaseous phases in variably saturated soil is established. The inverse problem mode is adopted to discuss the optimization estimation technique of the model parameters. The Levenberg-Marguardt modification of the Gauss-Newton minimization algorithm is used to calculate iterative problem of the model parameters. The experiment model parameters of one-dimensional soil column and two-dimensional large tilting soil tank are estimated by the method,and the effect of the given parameter and estimation amount on parameter's confidence intervals and forecast result are discussed. The identified and analyzed results shows that the parameter estimation technique is feasible and the forecast result is dependable. The parameter estimation technique is used to simulate the transferring and transforming of pollutants in unsaturated soil.
- unsaturated soil /
- contamination transport and transformation /
- parameter estimation /

[1]	Mishra S, Parker J C. Parameter estimation for coupled unsaturated flow and transport[J]. Water Resources Research, 1989, 25 (3): 385-396.
[2]	Mohanty B P, Bowman R S, Hendrickx J M H, et al. Preferential transport nitrate to a tile drain in an intermittent-flood-irrigated field: Model development and experimental evaluation[J]. Water Resources Research, 1998, 34 (5): 1 061-1 076.
[3]	Bard Y. Non-linear parameter estimation[M]. Academic, San Diego, Calif, 1974: 341.
[4]	Kool J B, Parker J C. Analysis of the inverse problem for transient unsaturated flow[J]. Water Resources Research, 1988, 24 (6): 817-830.
[5]	王超, 阮晓红, 朱亮. 污染物在非饱和土壤中迁移规律的试验研究[J]. 河海大学学报, 1996, 24(2): 7-13.
[6]	王超, 阮晓红, 朱亮. 水分及非保守性污染物在土壤中运移数值模拟[J]. 河海大学学报, 1996, 24(3): 5-11.
[7]	王超. 特大型变坡土壤槽纵向垂向弥散系数试验研究[J]. 水利学报, 1997, (8): 61-66.

[1]	聂卫波, 马孝义, 聂坤堃, 费良军. 沟灌土壤湿润体空间矩特征参数估算模型 . 水科学进展, 2017, 28(6): 829-838. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.06.004
[2]	彭振阳, 伍靖伟, 黄介生. 应用连续混合器模型模拟非饱和土壤盐分淋洗过程 . 水科学进展, 2015, 26(4): 550-559. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.04.012
[3]	唐洪武, 袁赛瑜, 肖洋. 河流水沙运动对污染物迁移转化效应研究进展 . 水科学进展, 2014, 25(1): 139-147.
[4]	李娜, 任理. 连续时间随机游动理论模拟多孔介质中溶质运移的研究进展 . 水科学进展, 2012, 23(6): 881-886. doi: CNKI: 32.1309.P.20121101.1755.002
[5]	李红星, 樊贵盛. 基于点入渗参数计算土质渠床自由渗漏损失的方法 . 水科学进展, 2010, 21(3): 321-326.
[6]	童菊秀, 杨金忠, 暴入超. 非饱和土中溶质地表径流迁移模型及解析模拟 . 水科学进展, 2009, 20(1): 10-17.
[7]	金光球, 李凌. 河流中潜流交换研究进展 . 水科学进展, 2008, 19(2): 285-293.
[8]	崔凯, 李宝元, 李兴斯, 杨国伟. 非饱和土中镉离子传输模型参数反演 . 水科学进展, 2004, 15(6): 700-705.
[9]	刘建国, 王洪涛, 聂永丰. 多孔介质中溶质有效扩散系数预测的分形模型 . 水科学进展, 2004, 15(4): 458-462.
[10]	何用, 李义天. 重金属迁移转化模型研究 . 水科学进展, 2004, 15(5): 576-583.
[11]	李毅, 邵明安, 王文焰, 王全九. 土壤非饱和导水率模型中参数的敏感性分析 . 水科学进展, 2003, 14(5): 593-597.
[12]	梁斌, 王超, 王沛芳, 钱进, 郑晓英. 河流污水非饱和入渗对沿岸地下水质的影响 . 水科学进展, 2003, 14(5): 548-553.
[13]	刘建国, 聂永丰. 非饱和土壤水力参数预测的分形模型 . 水科学进展, 2001, 12(1): 99-106.
[14]	邵龙潭, 王助贫, 关立军, 许志强. 非饱和土中水流入渗和气体排出过程的求解 . 水科学进展, 2000, 11(1): 8-13.
[15]	郭仁东, 朴芬淑. 非饱和土壤渗透的快速数值计算 . 水科学进展, 1998, 9(3): 231-236.
[16]	黄岁(木梁), Onyx W. H. Wai. 水环境污染物迁移转化研究与泥沙运动 . 水科学进展, 1998, 9(3): 205-211.
[17]	申献辰, 冯惠华, 王凤荣, 刘玲花. 黄河中游对硝基氯苯传输迁移转化模拟 . 水科学进展, 1997, 8(3): 264-269.
[18]	王超. 氮类污染物在土壤中迁移转化规律试验研究 . 水科学进展, 1997, 8(2): 176-182.
[19]	杨金忠, 叶自桐. 野外非饱和土壤水流运动速度的空间变异性及其对溶质运移的影响 . 水科学进展, 1994, 5(1): 9-17.
[20]	杨金忠, 叶自桐, 贾维钊, 阎世龙. 野外非饱和土壤中溶质运移的试验研究 . 水科学进展, 1993, 4(4): 245-252.

点击查看大图

计量

文章访问数: 38
HTML全文浏览量: 15
PDF下载量: 521
被引次数: 0

非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算

王超¹,
顾斌杰²

1. 河海大学水文水资源及环境学院, 江苏, 南京, 210098;

2. 水利部农水司, 北京, 100053

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(59679024)

作者简介:
王超(1958- ),男,江苏滨海人,河海大学水文水资源及环境学院教授,博士生导师,主要从事污染物在地表及地下水环境中迁移转化规律等研究.

收稿日期: 2001-03-12
修回日期: 2001-05-18
刊出日期: 2002-03-25

中图分类号: P641.2

关键词:

非饱和土壤 /

溶质 /

迁移转化 /

参数估算

摘要: 在分析非饱和土壤中水分和溶质迁移转化规律的基础上,采用与坐标网格相适应的分块连续作用的水动力函数,研究模型参数最优化估算技术.运用Gauss-Newton最小化计算的Levenberg-Marquardt修正法来实现反求模型的迭代问题.该方法被应用于估算一维土柱和二维土槽试验研究模型的参数,探讨了参数给定与估算数量对参数的置信区间和预测效果的影响.经验证表明,参数优化估算技术是可行的,以此参数进行模型预测,其结果是可信的.

English Abstract

Parameter estimation for the model of contamination transport and transformation in unsaturated soil

WANG Chao¹,
GU Bin-jie²

1. College of Water Resources and Environment, Hohai University, Nanjing 210098, China;

2. MWR, Beijing 100053, China

Funds: The project is supported by National Natural Science Fund of China(No.59679024).

Received Date: 2001-03-12
Rev Recd Date: 2001-05-18
Publish Date: 2002-03-25

Keywords:

unsaturated soil /
contamination transport and transformation /
parameter estimation /

Abstract: Parameter estimation is the key job of mathematics simulation and calculation,and its most complex problem is the simulation of water movement and contamination transferring in unsaturated soil. On the basis of analyzing movement and transference,the hydrodynamic functions of piecewise-continuous which is suitable for coordinate grid is adopted,and a contamination distributing equation about soluting concentrations in the liquid,solid,and gaseous phases in variably saturated soil is established. The inverse problem mode is adopted to discuss the optimization estimation technique of the model parameters. The Levenberg-Marguardt modification of the Gauss-Newton minimization algorithm is used to calculate iterative problem of the model parameters. The experiment model parameters of one-dimensional soil column and two-dimensional large tilting soil tank are estimated by the method,and the effect of the given parameter and estimation amount on parameter's confidence intervals and forecast result are discussed. The identified and analyzed results shows that the parameter estimation technique is feasible and the forecast result is dependable. The parameter estimation technique is used to simulate the transferring and transforming of pollutants in unsaturated soil.

王超, 顾斌杰. 非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算[J]. 水科学进展, 2002, 13(2): 184-190.

引用本文:

王超, 顾斌杰. 非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算[J]. 水科学进展, 2002, 13(2): 184-190.

WANG Chao, GU Bin-jie. Parameter estimation for the model of contamination transport and transformation in unsaturated soil[J]. Advances in Water Science, 2002, 13(2): 184-190.

Citation:

WANG Chao, GU Bin-jie. Parameter estimation for the model of contamination transport and transformation in unsaturated soil[J]. Advances in Water Science, 2002, 13(2): 184-190.