论文部分内容阅读
水温是湖泊水环境中最重要的影响因素之一,湖泊的水温与整个水生态系统都有着密切的联系。随着水温水动力模型研究的不断深入和模型的不断完善,模型的结构日趋复杂,所涉及的模型参数日益增多,给模型的应用带来了很大的不确定性,对这些不确定性进行研究已逐渐成为当前的一个热点。 敏感性分析是不确定性分析的一个重要环节,用于研究模型参数的变化对模型输出的影响,但目前对水温模型参数敏感性分析的研究还停留在一个较为基础的阶段,所分析的模型参数也极为有限,没有考虑参数间的相互作用。因此,有必要通过敏感性分析深入了解各种不确定因素对湖泊水温的影响。 本文对湖泊三维水温模型进行了参数敏感性分析,以探讨气象因子等多种不确定性因素对模型模拟结果不确定性的影响。本文研究的主要内容和创新点包括以下几个方面: (1)对湖泊的热循环机理进行了研究,以武汉东湖为例构建了湖泊三维水温数学模型,并应用该模型成功对武汉东湖夏季水温的时空变化进行了模拟; (2)通过对各类敏感性分析方法和参数抽样方法进行研究和对比,结合拉丁超立方抽样、扰动法和 Sobol’法,提出了一种适用于湖泊三维水温模型的敏感性分析方法; (3)以湖泊三维水温模型垂向各水层的水温作为衡量指标,对模型参数进行敏感性分析,确定了不同水层下各参数的敏感性; (4)对敏感参数进行分析,研究各敏感参数独立变化及相互影响的变化下对湖泊三维水温模型计算结果不确定性的影响。