非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算

王超; 顾斌杰

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非饱和土壤溶质迁移转化模型参数优化估算

王超, 顾斌杰

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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 /

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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.