基于相关性局域化迭代集合平滑反演渗透系数场

• 作者: 夏传安 王浩 简文彬 福州大学紫金地质与矿业学院岩土与地质工程系
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 数据同化 相关性局域化 迭代集合平滑 物理距离局域化 渗透系数场
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 页码范围: 12-21
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202303033

摘要

在地下水流和溶质运移问题中，有较多研究基于物理距离局域化集合同化方法反演水文地质参数。当反演参数与观测信息之间不存在物理距离时，这种方法不适用。为了克服这个局限，通过渗透系数与水头信息之间的相关性计算局域化方法的阻滞因子，构建基于相关性的局域化迭代集合平滑方法。为了方便比较，将该方法和一种基于物理距离的局域化迭代集合平滑一同用于同化水头信息反演二维孔隙承压含水层的渗透系数场。算例中考虑了不同集合大小、观测误差及观测数量等因子的组合，便于分析其对渗透系数反演精度的影响。研究结果显示：（1）在所有算例中新方法得到的渗透系数均方根误差范围为[0.830 7, 0.959 0]，都小于基于物理距离方法的均方根误差，范围为[0.839 4, 1.000 0];(2)基于物理距离方法得到的渗透系数场空间上存在不连续性，而新方法的结果不存在此现象。文章提出了一种新的基于相关性局域化迭代平滑方法，该方法不需要依赖参数与观测信息之间的物理距离且参数反演精度高于基于物理距离的方法，可作为参数反演的科学工具。