基于遗传算法的次级河流回水段水质模型多参数识别

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1、中国环境科学2009，29(9)：962-966ChinaEnvironmentalScience基于遗传算法的次级河流回水段水质模型多参数识别罗固源，郑剑锋，许晓毅，曹佳，舒为群(1．重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400045；2．第三军医大学军事预防医学院，重庆400038)摘要：根据长江次级河流临江河回水段的实际情况，建立一维水质模型，模型中的各变化项采用有限差分法(FDM)进行离散，以回水段水体中COD和NH3N的实测资料为基础，利用自适应遗传算法(AGA)对2种污染物的纵向离散系数及一级降解系数进行反演计算，得出回水段COD和NH3N的纵向离散系数分别为O

2、．5227，0．5196kin／h，一级降解系数分别为O．0342，0．0367h；计算值与实测值吻合较好，表明FDM—AGA方法能较好地运用于次级河流回水段水质模型的多参数识别．关键词：次级河流水段；水质模型；参数识别遗传算法中图分类号：X143，X11文献标识码：A文章编号：1000—6923(2009)09—0962—05Parametersidentificationofwaterquali~modelinbranchbackwaterreachbasedongeneticalgorithm．LUOGu—yuan，ZHENGJian—feng，XUXiao．yi，CAOJi

3、a2，SHUWei—qun(1．KeyLaboratoryoftheThreeGorgesReservoirRegion’SEco—Environment，MinistryofEduction，ChongqingUniversity，Chongqing400045，China；2．FacultyofMilitaryPreventiveMedicine，ThirdMilitaryMedicalUniversity，Chongqing400038，China)．ChinaEnvironmentalScience，2009，29(9)：962~966Abstract：TakingLinj

4、iangRiverwhichisabranchofYangtzeRiverastheresearchobject，one—dimensionalwaterqualitymodelofitsbackwaterreachwascreated．Finitedifferencemethod(FDM)Wasappliedtodispersethevariationalitemsofmodel，waterqualitymodelparameterswereobtainedbyadaptivegeneticalgorithm(AGA)．ThedispersioncoeficientsofCODa

5、ndNH3一Nwere0．5227，0．5196km／h，thedegrad~ioncoeficientsofCODandNH3-Nwere0．0342，0．0367h．Themodel’Ssimulatedvalueswereinagreementwiththeexperimentalvalue，suggestingthemethodofFDM—AGACanbeusedinwaterqualitymodelparameteridentificationofbranchbackwaterreach．Keywords：branch；backwaterreach；waterqualit

6、ymodel；parameteridentification；geneticalgorithm由于受到干流的顶托作用，次级河流河口处良好的全局寻优能力适合于水质模型的多参数往往形成一定长度的回水段．近年来，汉江、大宁联合反演[9-10]．目前的研究多集中于将GA用于河、香溪河等长江次级河流回水段频繁出现“水S-P模型等简单解析模型的参数反演，但在复杂华”现象IJ．由于水污染防治工作开展通常需要河流水质模型的求解中很难获得解析解。故在了解水体中污染物的迁移、转化和扩散规律并建水质模型的求解中更多采用数值法【91，主要的立水质模型l5J，故有必要对次级河流回水段水数值方法包括有限差分法

7、(FDM)、有限元法质模型进行研究．(FEM)、有限体积法(FVM)等．本研究以长江次建立河流水质模型的关键在于模型参数的级河流之一的临江河为研究对象，建立临江河率定．确定水质参数的主要方法包括经验公式回水段的一维水质模型，采用FDM和自适应遗法和现场测定法I5咱j，但均存在一些不够完善的传算法(AGA)~H结合的方法实现模型的多参数问题J，因此，目前许多研究者着眼于以实测水最优估值．质资料为基础的水质模型参数反演研究．水质收稿日期：2009O卜19模型参数的反演可以