蒙特卡洛算法在水动力水质模型（DYRESM-CAEDYM）参数优选中的应用.pdf

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1、第33卷第1期生态科学33(1)：38—452014链1月EcologicalScienceJan．2014翟海涛，罗潋葱，李慧贽，等．蒙特卡洛算法在水动力水质模型R鼬厦CAⅡ参数优选中的应用[J]．生态科学，2014，33(1)：38—45．ZHAIHaitao，LUOLiancong，LIHuiyun，eta1．AppliealionofMonte-CarloMethodinpatmneteroptimizationofhydrodyname-waterqualitymodel(DYRESM·CAEDYM)[J]．EcologicalScience，2014，3

2、3(1)：38--45．蒙特卡洛算法在水动力水质模型YRESM-CAEDYM)参数优选中的应用翟海涛，罗潋葱，2，4，，李慧贽3,4李凤欢，孙莹蓓1．暨南大学水生生物研究中心，广州5106322．暨南大学资源环境与可持续发展研究所，广州5106323．水体富营养化与赤潮防治广东普通高校重点实验室，广州5106324．南京地理与湖泊研究所，广州210008【摘要】针对以往生态动力学模型DYRESM．CAEDYM在应用中，多采用手动方法确定参数值时较为费时费力的缺点，引入蒙特卡洛随机抽样算法对模型参数进行自动率定。以广东省大沙河水库为例，选择率定期为2011年11月至2

3、012年2月，利用2012年7月至2012年l1月实测水质数据对模型进行验证。结果表明，在率定阶段模型对水温的模拟结果非常好，表层和底层温度的均方根误差(RMSE)分别为3．53℃和2．00℃，相对误差(RE)值均小于0．15；模型对溶氧的模拟结果良好，表层和底层的RMSE值分别为1．23mg·L和1．85mg·L～，RE值分别为0．08和0．20．在验证阶段，温度表层和底层的RMSE分别为2．49℃和1．67℃，RE值均小于0．1；溶氧在表层和底层的R／VISE分别为2．15mg．L和0．79mg．L～，RE分别为0．17和0．11。因此，经采用蒙特卡洛方法率定后

4、得到的大沙河水库DYRESM．CAEDYM模型参数值较为可靠。关键词：DYRESM．CAEDYM模型；蒙特卡洛算法；自动率定；大沙河水库doi：10．3969d．issn．1008-8873．2014．01．007中图分类号：Q141文献标识码：A文章编号：1008—8873(2014)01-038-08ApplicationofMonte-CarloMethodinparameteroptimizationofhydrodynamc-waterqualitymodel(DYRESM-CAEDYM)ZHAIHaitao，LUOLianeong，，，LIHuiyun。

5、．-，LIFenghuan，SUNYingbei1．InstituteofHydrobiology，JinanUniversity，Guangzhou510632，China2．KeyLaboratoryofAquaticEutrophicationandControlofHarmfulAlgalBloomsofGuangdongHigherEducationInstitutes，Guangzhou510632，China3．ResourcesEnvironmentandSustainableDevelopmentResearchInstituteofJinanUn

6、iversity，Guangzhou510632，China4．NanjingInstituteofGeographyandLimnology，ChineseAcademyofSciences，Nanjing210008，ChinaAbstract：Inthepreviousapplicationsofhydrodynamic-ecologicalmodel(DYRESM·CAEDYM)．theparametervalueswerearbitrarilydecidedbymodelusers．Inordertoimprovetheprecisionofmodelpr

7、ediction，theMonte-Carlosamplingmethodwasintroducedintoauto．calibrationprocessOfDYRESM-CAEDYM．Theauto-calibrationwasconductedwithmonthlywaterqualitymeasurements(temperatureanddissolvedoxygen)duringNovember,20l1．February．20l2atDashaheReservoirinGuangdongProvince．Thecalibratedmodelwasva