确定某一污染羽分布的最佳地下水监测网络VIP免费

确定某一污染羽分布的最佳地下水监测网络*Kyung-HoKimÆKang-KunLee（SchoolofEarthandEnvironmentalSciences,SeoulNationalUniversity,Seoul151-742,SouthKorea）翻译：葛秀珍；校对：苑惠明【摘要】本文提出了一种新的优化地下水监测网络，确定污染羽范围的方法。将监测井安装后量化的污染物存在的不确定性期望值降低到最大的位置定为监测井的最佳位置。本项研究中，将水力传导系数作为诱发不定性的因素。使用连续的随机添加(SRA)法生成水力传导系数的随机场。随着监测网络范围的增大，污染羽分布的不确定性降低，根据这个降低的量，评价某一污染羽存在的信息判定的期望值。选择采集监测井最大信息量的最小系统为优选的监测网络。为了量化污染羽分布的不确定性，在定义域范围内，针对所有的产生的污染羽的实现值，编制污染物存在的概率图。不确定性定义为，污染物存在的概率或者不存在的概率单元的总和。在非均质水力传导系数场，本文给出了确定最佳监测网络的数值试验的结果。【关键词】优选监测网不确定性污染羽1引言制定污染的地下水的修复计划需要有关污染羽分布的资料。如果确定的污染羽不合适，则很难制定出节省成本的修复方案，但是，如果观察资料不足或者过多，也很可能造成设计设备的安全系数过大或者经费超支。以前就用各种方法监测过污染羽，并且进行过一些监测井的优选安装工作。Meyer和Brill(1988)在不确定的条件下，使用地下水监测网络中定井方法监测污染物。Hudak和Loaiciga(1992)提出了定位-模拟的方法，该方法利用覆盖区增大了某一地下水监测网。Hudak和Loaiciga(1993)针对多层地下水流系统，提出了一种优化的方法。James和Gorelick(1994)评估了安装监测井，修复污染的含水层的成本期望值，为减少总的修复成本，提出了最佳位置和需要监测井的数量。Storck等(1997)提出了确定优选三维非均质的含水层监测井的位置的方法Warrick等(1998)对监测地下污染羽的地下水监测系统的效果进行了概率分析。Bogaert和Russo(1999)根据最小二乘法，提出了优化变量评估的空间采样设计的选择方法。Reed等(2000)研制了降低长期监测地下水污染场地经费的方法Wu等（2005）开发了大规模污染羽长期监测的有成本效益的采样网络。Bierkens(2005)利用随机模拟地下水流和对流传输，介绍了监测地下水污染的监测网络的优选方法。以前已经讨论了监测网的优选问题，主要是最有效的监测潜在的污染源附近的污染物。然而，当监测到污染物时，列举的使用方法在编制修复污染场地的计划中是受限制的，因为优化了的监测网络可以有效地监测污染物但不能描述污染羽的位置和边界。本研究的目的是提出和论证优化监测网络的方法，最有效地降低地下水系统污染羽分布的不确定性。因此，利用地下水流和污染物传输模拟，在随机传导场产生可能的污染羽实现值。编制污染物存在的概率图，查明最佳的位置，最大地减少不确定性。2方法2.1序列安装模型根据最近安装井得到的信息，利用以前安装*Optimizationofgroundwater-monitoringnetworksforidentificationofthedistributionofacontaminantplume2007年第3期确定某一污染羽分布的最佳地下水监测网络25井修改的资料，序列安装模型可以确定监测井的最佳位置。这个序列是可以重复的。当根据新监测井的安装获得的量化信息量小于以前的标准设置，这个网络的扩充就要停止。这个模型的流程图见图1。图1序列安装模型的流程图第一步是采集预安装井的数据和评估野外参数。野外参数可以根据采集的数据和其他目标区域有关的文献资料进行评估。以前序列中获得的数据将用于参数场数字生成的野外参数。第二步是生成污染羽实现值。在这个过程中，用产生的参数场模拟地下水流和污染传输。第三步编制污染物存在的概率图。使用这份概率图，可以确定某一新的监测井的最佳位置。在这个位置，如果采集信息的期望值(EVSI)高于标准值，那么就可以安装新的监测井。否则，整个过程，包括井的安装就要被停止。在以前的实例中，数据是采自某一新近安装的井，使用这样的数据，要排除与新井污染数据相矛盾的污染实现值。接下来，要匹配井的数据，修改污染位置的概率图。这个顺序要重复进行。更进一步...