基于移動平臺的水域突發(fā)污染溯源研究.pdf

1、近幾年，由化學品和重金屬引發(fā)的地表水污染事件激增，嚴重威脅人們生命和財產(chǎn)安全。類似污染事件發(fā)生后，至關重要的第一步是及時、準確的對污染物進行溯源，獲知污染物源項信息（排放點、排放量和排放歷史）以便科學地應對污染。但實際中，污染事件初期污染源信息難以獲取，現(xiàn)有的污染物溯源研究更多的聚焦在地下水，少數(shù)的地表水污染物溯源研究缺少對污染物源項信息的求解。
　　本文將水域污染物溯源算法研究與水質(zhì)移動檢測平臺相結(jié)合，提出了一種可應用于地表水污

2、染物源項信息反演的方法。通過理論計算、計算機仿真、以及實驗裝置上的測試，表明該方法具有精度高、部署便利和可行性好等優(yōu)點，基本滿足實際水域的污染物溯源需求。
　　主要內(nèi)容如下:
　　1)推導了可適用于移動檢測的一維均一河道中點源污染物的溯源算法。根據(jù)經(jīng)典的一維河道點源污染物濃度擴散模型，分別求解時間域和空間域上的偏導數(shù)，對污染物源項信息（排放點、排放量和排放時間）進行直接反演計算。并對算法中4個主要影響因素（取樣間隔、取樣位置

3、、取樣開始時間、取樣時間間隔）進行數(shù)值實驗，結(jié)果表明算法溯源最大偏差在10％以內(nèi);
　　2)將粒子群優(yōu)化算法應用于二維多點源污染物的溯源計算。仿真實驗中采用了5個粒子，每個粒子在迭代次數(shù)30次以內(nèi)能夠收斂，結(jié)果表明該算法能在二維和多點源條件下完成污染物溯源的計算;設計了粒子群優(yōu)化算法與水質(zhì)移動檢測平臺配合的操作流程，并對該算法后期收斂慢的缺點提出改進方案;
　　3)完成以NaCl為污染示蹤物、電導率為檢測參數(shù)的污染物溯源實驗