水环境数学模型的不确定性定量研究进展

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1、第32卷第12D期砣尉与敢Vo1．32No．12D2009年l2月EnvironmentalScience&TechnologyDec．2009水环境数学模型的不确定性定量研究进展杨静。，韩保新，翁士创。，孙强(1．环境保护部华南环境科学研究所，广东广州510655；2．中山大学环境科学与工程学院，广东广州510275；3．珠江水资源保护科学研究所．广东广州510611)摘要：如何认识水环境数学模型的不确定性并对其进行定量评价已经成为目前水环境模型研究的一个热门和前沿问题。文章围绕水环境数学模型的不确定性，阐述不确定性的来源与定量研究的进展，并总结了目前研究存在的问题。关键词：水环境模型；不

2、确定性；定量分析中图分类号：X11文献标识码：A文章编号：1003—6504(2009)12D-021O-03ReviewontheQuantitativeAnalysisfortheUncertaintyinWaterEnvironmentalMathematicalModelsYANGJing，HANBao—xin，WENGShi—chuang，SUNQiang(1．SouthChinaInstituteofEnvironmentalSciences．MEP。Guangzhou510655．China：2．SchoolofEnvironmentalScienceandEngineerin

3、g，SunYat—SenUniversity．Guangzhou510275。China；3．ScientificResearchInstituteofPearlRiverWaterResourcesProtection-Guangzhou510611。China)Abstract：HowIOunderstandandcarryOUtquantitativeanalysisontheuncertaintyinwaterenvironmentalmathematicalmodelshasdevelopedahotandcutting—edgeresearchtopic．Basedonthein

4、troductionofthecausesforuncertaintyinwa—terenvironmentalmodels，thequantitativemethodsanditsmaincontentswerereviewed．Finallysomeproblemsonuncer—taintiesstudyinwaterenvironmentalmodelingwereputforward．Keywords：waterenvironmentalmodel；uncertainty；quantitativeanalysis水环境模拟预测是进行水环境管理和水污染综合和决策透明度在我国的加大，对

5、模型结果可靠性的要防治等任务不可或缺的基础，是具有普遍意义的一项求将越来越强烈，认识水环境模型不确定性的广泛存重要工作内容，同时也对改善水环境状况，促进可持续在并寻求其内在规律成为水环境模型发展的主要推动发展具有重要意义。作为环境科学重要研究内容之一力和前沿研究课题。的水质模型研究，在一定程度上客观体现了污染物在1水环境模型不确定性的来源水体中的迁移运动机理，通过数学建模，达到对污染物迁移扩散预测的目的，从而为水体的污染控制和水质水环境模型的不确性的来源主要有L】。：输入的不管理提供科学的依据。确定性、模型结构的不确定性和模型参数的不确定性，随着人们对水环境系统的认识和了解，用于定量输入、结

6、构和参数的不确定性导致了模型结果的不确描述污染物迁移转化的水环境数学模型研究发展很定。快，模型结构日趋复杂，从稳态到动态、从一维到三维、(1)输人的不确定性。水环境模型的输入主要有从单介质到多介质的综合生态模型，宏观集成趋于全污染源数据、地形数据、水文边界条件数据等。面而微观描述则趋于细致。然而模型结构的复杂化并量化输入不确定性的合适方法是将输入以随机变不能降低模型的不确定性，同时模型所需的数据资料量的形式提供给模型，而不是以传统的确定值的形式目前基本以离散的，要素不全和受时空尺度限制的手提供给模型，一旦知道输入的概率分布，就能得到由于段获取，使得模型参数取值也存在着不确定性。观测输入不确定

7、性导致的输出不确定性。数据和系统认知上的双重局限性使得水模型模拟结果(2)模型结构的不确定性。模型结构的不确定性的可靠性也引起了一些争议。随着环境问题公众参与源于建模者对模拟的对象或过程认识不足与描述的数收稿日期：2009—09—24；修回2009—10—29作者简介：杨静(1977-)，女，工程师，博士研究生，从事水环境模拟与环境规划管理方面的研究，(电话)O2O一85538222(电子信箱)yangjin