考虑参数和边界条件不确定性的地下水污染随机模拟

作者：徐亚宁; 卢文喜^*; 王梓博; 贾顺卿; 王涵; 潘紫东

来源：中国环境科学, 2022, 42(07): 3244-3253.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220418.003

• 边界条件不确定性
• 灵敏度分析
• GPR替代模型
• 不确定性分析
• 风险评价

为了分析模型参数的随机变化和边界条件的随机变化对地下水溶质运移模型输出结果的不确定性影响,采用蒙特卡洛模拟对一假想算例展开研究,并结合风险评估阐述不确定性分析结果.首先,建立研究区地下水溶质运移数值模拟模型,并综合利用局部灵敏度分析和全局灵敏度分析方法筛选出对模型输出结果影响较大的参数,连同模型的边界条件(第一类边界条件—水头值)一起作为随机变量.然后,利用优化超参数的高斯过程回归(GPR)方法建立模拟模型的替代模型,代替模拟模型完成蒙特卡洛随机模拟.最后,对随机模拟的结果进行统计分析和区间估计,并利用污染物浓度的概率分布函数对1、2、3号观测井进行地下水污染风险评价.结果表明:置信水平>80%时,1,2,3号观测井污染物浓度值的置信区间分别为34.77～35.03,57.74～58.04,100.07～100.69mg/L.此外,1,2,3号观测井为轻度污染的风险分别为6%,100%,100%;为中度污染的风险分别为0%,0%,99.6%;为重度污染的风险分别为0%,0%,0.5%,藉此为地下水污染修复防治和地下水的合理利用提供可靠参考依据.

• 单位
  吉林大学