骆乾坤
- 作品数：13 被引量：44H指数：4
- 供职机构：合肥工业大学资源与环境工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：环境科学与工程天文地球水利工程文化科学更多>>
- 地下水中氯代烃污染原位生物修复精细模拟研究被引量：1
- 2022年
- 原位生物修复技术是修复地下水中挥发性氯代烃(VCHs)污染的重要手段之一.精细模拟修复过程是实现高效修复的关键.然而以往多数模拟VCHs修复过程的研究并未全面考虑VCHs自然衰减性质,势必会造成预测误差.因此,本研究针对当前VCHs原位生物修复模型的局限性,提出考虑VCHs自然衰减性质的原位生物修复Monod-Natural attenuation(M-Na)模型.该模型主要将自主开发的M-Na模型的源代码以用户自定义反应模块的形式嵌入到RT3D中.通过注入乳酸提供氢气进行原位生物修复含水层中四氯乙烯(PCE)污染,验证M-Na模型的精确性,并分析了修复过程参数变化(包括乳酸的注入浓度和速率)对修复效果的影响.算例分析结果表明,VCHs的自然衰减作用可以将修复产物乙烯(ETH)浓度提高10%左右,这在VCHs污染修复模拟过程中不可忽略;同时算例中乳酸的最佳注入浓度为30 mg·L^(-1),最佳注入速率为200 m^(3)·d^(-1).本研究成果有望为地下水VCHs污染原位生物修复精细模拟及高效修复提供模型参考.
- 赵梦骆乾坤刘蒙邓亚平马雷钱家忠
- 关键词：原位生物修复数值模拟乳酸
- 基于快速和谐搜索算法的地下水污染源识别被引量：3
- 2021年
- 准确识别污染源信息是高效治理和修复地下水污染的前提。为了提高污染源识别的精度和效率,文章基于模拟-优化理论框架,将快速和谐搜索(fast harmony search,FHS)算法与地下水水流模拟软件MODFLOW、地下水溶质运移模拟软件MT3DMS相结合,并将其应用于污染源特征信息(污染源质量浓度、位置和泄露时间)的识别。算例优化结果表明,在确定条件下利用FHS算法能准确识别单一污染源或多个污染源共存等不同情境下的污染源特征信息,可为高效治理和修复地下水污染提供保障。
- 叶港骆乾坤李迎春钱家忠
- 关键词：地下水污染污染源识别地下水数值模拟
- 水文地质参数识别的快速和谐搜索算法被引量：8
- 2011年
- 将一种新的启发式和谐搜索算法(harmony search algorithm,HS)引入到水文地质领域。在对其音节调整步骤进行改进的基础上,提出快速和谐搜索算法(Fast harmony search algorithm,FHS),并将FHS算法与MODFLOW结合,用于水文地质问题的参数识别。算例研究表明,FHS算法较其他多种算法具有更强的全局搜索能力、更快的收敛速度及求解精度,可用于地下水数值模型的参数反演。
- 骆乾坤王佩朱国荣
- 关键词：参数识别地下水数值模型
- 基于DREAM算法的含水层渗透系数空间变异特征识别被引量：4
- 2016年
- 采用差分进化自适应Metropolis(DREAM)算法对描述含水层渗透系数空间变异特征的参数进行识别.利用直接傅里叶变换方法产生一组空间结构参数下的若干个渗透系数场实现,借鉴噪声遗传算法(NGA)思想,计算该组空间结构参数对应的贝叶斯后验概率值,提高DREAM算法求解的效率.算例求解结果表明,DREAM算法能够有效获得含水层渗透系数空间结构参数的后验分布,并可得到对应的一系列渗透系数场,可为含水层参数空间变异性研究提供新的思路.
- 骆乾坤吴剑锋杨运吴吉春马淑芬
- 关键词：空间变异特征DREAM
- 考虑预报偏差的迭代式集合卡尔曼滤波在地下水水流数据同化中的应用被引量：2
- 2022年
- 集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman Filter,EnKF)方法已广泛应用于地下水水流和污染物运移模拟相关问题的求解。但前人研究多建立在同化系统预报模型是准确的基础上,忽视了模型概化的不确定性。当模型概化不准确时,将导致预报偏差,可能带来错误的系统估计。因此,文章提出考虑模型预报偏差的迭代式集合卡尔曼滤波(Bias aware Ensemble Kalman Filter with Confirming Option,Bias-CEnKF)方法。以地下水水流数据同化为例,研究模型概化存在不确定条件下,边界条件、初始条件、源汇项概化不准确时新方法的有效性。结果表明,当预报模型概化不准确时,使用标准EnKF方法进行数据同化,可能会导致滤波发散,造成同化失败。Bias-CEnKF方法不仅保留了较好的同化性能,同时减小了参数、变量、偏差项非线性关系带来的不一致性。针对文章中4种情景,Bias-CEnKF同化获得的含水层渗透系数场以及水头场均接近真实场,且预报结果可靠。本研究进一步提升了模型概化不确定时EnKF方法的适用性,为实际野外复杂条件下地下水水流数据同化问题提供了可靠的方法。
- 杨运杨运骆乾坤骆乾坤
- 关键词：数据同化集合卡尔曼滤波
- 地下水污染监测网多目标优化设计模型及进化求解被引量：11
- 2013年
- 采用模拟-优化方法建立了一个用于地下水污染监测网设计的多目标优化模型,该模型包括最小化监测费用、污染物质量评估误差、污染羽一阶矩评估误差和二阶矩评估误差等4个目标函数,以充分揭示减少地下水污染监测费用与提高污染监测精度之间的权衡关系。将改进小生境Pareto遗传算法与地下水流模拟程序和污染物运移模拟程序相耦合用于求解地下水污染监测网多目标设计模型。算例研究表明,采用进化算法求解监测网的多目标模型,能真实地反映各个目标函数间的权衡关系,并且不用考虑传统方法中惩罚因子的影响。与单目标优化模型相比,多目标优化模型可在较短的时间内得到优化问题的一系列Pareto权衡解,以利于相应条件下决策者选择最为经济有效的地下水污染监测方案。
- 骆乾坤吴剑锋林锦祝晓彬吴吉春
- 关键词：地下水污染多目标优化遗传算法
- 郑州市节水型社会建设经验与成效分析被引量：3
- 2018年
- 一、郑州市节水型社会建设基本情况
2005年郑州市被水利部确定为第一批全国节水型社会建设试点之一.试点建设前,郑州市面临用水总量控制指标与引黄指标的双重约束,地下水超采严重,水资源利用效率整体处于较低的水平.确定为试点后,郑州市专门成立节水型社会建设领导小组指导相关工作的开展.通过2005~2008年的试点建设,郑州市总用水量较试点初期仅微增长,万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、亩均灌溉用水定额等较试点初期明显下降,一般工业用水重复利用率、污水处理回用率均显著提升,城区地下水位明显回升,生态水系建设促使城市品位不断提升.
- 叶港马天儒骆乾坤
- 关键词：节水型社会建设总用水量灌溉用水定额水重复利用率地下水超采
- 参数空间变异性下地下水污染监测网多目标优化机制研究被引量：3
- 2015年
- 基于野外实际含水层参数存在空间变异性的客观事实,研发概率Pareto遗传算法(Probabilistic Pareto genetic algorithm,PPGA),用于求解考虑含水层参数空间变异性下地下水污染监测网多目标优化设计问题。PPGA在ε-改进非劣支配遗传算法(epsilon-dominance non-dominated sorted genetic algorithm II,ε-NSGAII)的基础上通过添加概率择优排序和概率拥挤度技术,寻求考虑参数空间变异条件下地下水污染监测网模拟—优化耦合模型的Pareto最优解。将优化结果与蒙特卡洛(Monte Carlo,MC)模拟分析结果进行对比,验证优化结果的可靠性。算例求解结果表明:在求解考虑参数空间变异性条件下地下水污染监测网多目标优化设计问题时,PPGA优化所得Pareto最优解变异性小,可靠性高,可为决策者提供一系列稳定可靠的监测方案。
- 骆乾坤吴剑锋杨运钱家忠
- 关键词：地下水污染遗传算法
- 采用图像法实时监测二维多孔介质溶质运移实验与模拟研究被引量：2
- 2018年
- 为了对非干扰条件下二维多孔介质中溶质运移现象进行量化研究,进而探索介质条件、水动力条件对二维溶质运移的影响。文章设计了二维承压含水层物理模型,运用图像分析法监测示踪剂质量浓度,开展了不同流速、不同粒径条件下多孔介质溶质运移实验研究,使用交互式地下水(Interactive Groundwater,IGW)模型对溶质运移穿透曲线进行了模拟,研究结果表明:相同流速不同粒径条件下,介质粒径小,亮蓝溶液先穿透,对应的峰值质量浓度小,且弥散系数随着介质粒径的减小而增大;相同粒径不同流速条件下,流速越大,到达峰值质量浓度的时间越短且峰值质量浓度越大,弥散系数随着流速的增大而增大;IGW模型总体拟合精度较高,存在拖尾现象,且这种现象随着流速减小及粒径减小而更明显。
- 宋羿严小三骆乾坤钱家忠
- 关键词：粒径流速多孔介质溶质运移
- 渗透系数空间变异程度对进化算法优化结果影响评价
- 2015年
- 噪声遗传算法(noisy genetic algorithm,NGA)是近年来引入到地下水领域处理参数空间变异性的新方法.本文针对渗透系数空间变异程度对基于NGA策略的进化算法求解效果影响展开研究,探索NGA策略适用范围.研究结果表明:当渗透系数对数方差(σ2lnK)小于1.0时,采用NGA取样策略,提高算法计算效率的同时不会影响优化结果可靠性;当σ2lnK增加到2.0甚至3.0、5.0时,算法优化结果不再具有高可靠性.通过增加NGA最大取样数可以提高算法求解精度,有效降低优化结果的不确定性.但随着最大取样数的增加,优化结果精度和可靠性将不再有明显提高.此时需寻求其他方法,如增加资金投入,获取渗透系数条件点,降低渗透系数场不确定性,从而获得更加准确可靠的优化方案.
- 骆乾坤吴剑锋杨运钱家忠
- 关键词：进化算法地下水污染
