基于四维变分同化法的巢湖流域南淝河水质模拟

• 作者: 赖锡军 何国建
• 来源期刊: 湖泊科学
• 关键词: 数据同化 污染负荷 数学模型 南淝河 巢湖流域
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文——水环境保护与修复|Research papers—Aquatic environment protection and remediation
• 页码范围: 1458-1466
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.18307/2021.0513

摘要

针对河流模拟中未知不确定性源对模拟精度的影响,以巢湖流域南淝河为研究对象,建立了基于四维变分同化方法的南淝河干流水质模型,研究了含未知污染源的南淝河水质过程模拟.模型以未知污染负荷的动态变化过程为控制变量,通过同化沿河不同断面的逐日水质监测数据,识别不同河段的逐日入河污染负荷过程来实现水质过程的模拟,改变了常规模型模拟需提前预知并输入污染负荷的应用前提.模拟结果表明,采用四维变分同化方法的水质模拟结果有明显改进,重点河段水质模拟的纳什效率系数从小于0提高到0.5以上.识别的入河污染过程与降雨过程波动总体一致,证实南淝河的入河污染与降雨过程密切;同时,模型也可识别异常的入河负荷,提高模型对水环境问题的诊断分析能力.该方法可推广应用于复杂河流系统,为巢湖等流域污染来源定量解析、水质预测预警及污染管控提供支持.