Bài giảng Mô hinh hóa môi trường

PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> 18:05<br /> N O W !<br /> <br /> y<br /> <br /> N<br /> <br /> O W !<br /> <br /> bu<br /> <br /> to<br /> <br /> k<br /> <br /> lic<br /> <br /> C<br /> <br /> m<br /> <br /> C<br /> <br /> lic<br /> <br /> k<br /> <br /> to<br /> <br /> bu<br /> <br /> y<br /> <br /> w<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> w<br /> <br /> o<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> MÔ HÌNH HÓA MÔI TR<br /> 1. T NG QUAN V MÔ HÌNH HÓA MÔI TR 2. KHÍ QUY N VÀ HOÀN L U KHÍ QUY N 3. CÁC Y U T KT .H NG.<br /> <br /> NG<br /> 5 - M c tiêu<br /> <br /> MÔ HÌNH HÓA MÔI TR<br /> 9 - Tài li u h c t p: [1] L ng V n Vi t, Mô hình hóa môi tr<br /> <br /> NG<br /> <br /> NG LÊN S PHÁT TÁN CH T Ô NHI M KK NG KHÔNG KHÍ<br /> <br /> ng, H Công Nghi p, 2013.<br /> <br /> 4. Ô NHI M MÔI TR<br /> <br /> 5. MÔ HÌNH GAUSS, SUTTON 6. MÔ HÌNH BERLIAND 7. MÔ HÌNH HÓA CH T L NG N CH<br /> <br /> Nhóm 1, Th 4 Ng v n Cao H c 2Nhóm 2, Th 4<br /> <br /> 8. MÔ HÌNH STREETER-PHELP 9. MÔ HÌNH DÒNG CH Y VÀ LAN TRUY N CH T TRONG KÊNH SÔNG<br /> <br /> 10. MÔ HÌNH DÒNG CH Y VÀ LAN TRUY N CH T TRONG<br /> <br /> T<br /> <br /> 10. Tài li u tham kh o: 1. ng V n B ng (2005). Mô hình toán thu v n. i h c Thu i, Hà N i. 2. Tr n Ng c Ch n (2000). Ô nhi m môi tr ng không khí và x lý khí th i. Nxb Khoa h c và K thu t, Hà N i. 3. Ph m Ng c ng (1997). Môi tr ng không khí. Nxb Khoa h c và K thu t, Hà N i. 4. Ph m Ng c H , ng Th Kim Loan, Tr nh Th Thanh (2009). Giáo trình c s môi tr ng không khí. Nxb Giáo D c. 5. Ph m Ng c H , Hoàng Xuân C (1991). C s khí t ng h c. Nxb Khoa h c và K Thu t, Hà N i.<br /> 2<br /> <br /> 1<br /> <br /> 3<br /> <br /> 4<br /> <br /> o<br /> <br /> m<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br /> PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> 18:05<br /> N O W !<br /> <br /> y<br /> <br /> N<br /> <br /> O W !<br /> <br /> bu<br /> <br /> to<br /> <br /> k<br /> <br /> lic<br /> <br /> C<br /> <br /> m<br /> <br /> C<br /> <br /> lic<br /> <br /> k<br /> <br /> to<br /> <br /> bu<br /> <br /> y<br /> <br /> w<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> w<br /> <br /> o<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> 5<br /> <br /> 6<br /> <br /> Các mô un<br /> <br /> Nhân mô hình<br /> <br /> I<br /> <br /> t<br /> <br /> S=I t-Q S Q<br /> t<br /> <br /> t<br /> <br /> S t dS dt<br /> <br /> I Q<br /> <br /> I Q<br /> 8<br /> <br /> Mô hình h ch a<br /> 7<br /> <br /> o<br /> <br /> m<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br /> PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> 18:05<br /> N O W !<br /> <br /> y<br /> <br /> N<br /> <br /> O W !<br /> <br /> bu<br /> <br /> to<br /> <br /> k<br /> <br /> lic<br /> <br /> C<br /> <br /> m<br /> <br /> C<br /> <br /> lic<br /> <br /> k<br /> <br /> to<br /> <br /> bu<br /> <br /> y<br /> <br /> w<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> w<br /> <br /> o<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> Ti n trình v n hành mô hình<br /> <br /> Thu th p d li u Mô hình Hi u ch nh Ki m nh<br /> <br /> Tiên oán<br /> <br /> 9<br /> <br /> 10<br /> <br /> Hi u ch nh các thông s mô hình<br /> <br /> •<br /> <br /> Các u ki n áp d ng mô hình và i u ki n th c t ph i ng thích áp ng khung th i gian c a d án, kinh phí th c hi n, thi t máy móc, nhân l c và các n i dung c n th c hi n.<br /> <br /> •<br /> <br /> Có chính xác cao trong mô ph ng, có các công c trong hi u ch nh tham s mô hình (Calibration), ki m t qu (Verification) Mô hình th ng xuyên is c c p nh t, ng (user friendliness) Tính thân thi n v i ng<br /> <br /> tr nh<br /> <br /> li u u vào Các Mô un Các thông s<br /> <br /> R,T,V, H M. m, t Các s th m, dòng ch y nhám th m m ban u<br /> <br /> • •<br /> <br /> Mô hình<br /> <br /> a rào dòng ch y<br /> <br /> li u u ra<br /> 11 12<br /> <br /> li u u ra<br /> <br /> o<br /> <br /> m<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br /> PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> 18:05<br /> N O W !<br /> <br /> y<br /> <br /> N<br /> <br /> O W !<br /> <br /> bu<br /> <br /> to<br /> <br /> k<br /> <br /> lic<br /> <br /> C<br /> <br /> m<br /> <br /> C<br /> <br /> lic<br /> <br /> k<br /> <br /> to<br /> <br /> bu<br /> <br /> y<br /> <br /> w<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> w<br /> <br /> o<br /> <br /> 1.5. Hi u ch nh các thông s mô hình - Các b c trong ti n trình hi u ch nh<br /> <br /> - Các ti p c n hi u ch nh thông s mô hình + Ti p c n tiên nghi m Giá tr ban u c a thông c suy ra t o c ho c t th c nghi m<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> Thông s nào trong mô hình s quy t nh k t qu Mô hình ph i th hi n t các y u t nào Hi u ch nh (carlibration) Ki m nghi m (verification).<br /> <br /> A<br /> ///// // / // ///// ///// //// / ////<br /> <br /> P<br /> <br /> V<br /> =><br /> <br /> 1 2/ 3 R i n n 1 2/3 R i V<br /> <br /> i tan( )<br /> R=P/A<br /> <br /> • Giá tr ban u c a các thông s (phù h p v i khu v c nghiên u) • B c th i gian t i u ( t).<br /> <br /> • Xác nh các thông s sao cho t qu mô ph ng phù h p v i th c t<br /> <br /> 13<br /> <br /> 14<br /> <br /> - Các ti p c n<br /> <br /> hi u ch nh thông s mô hình Ph ng pháp xác nh nhi u tham s P E3 ng cong P2 P1 P3 t c u, i u ch nh lo i tham s gi vai trò quan tr ng và gi nguyên các lo i tham s khác. b c th hai, t ng t nh b i các lo i tham s còn l i. Quay l i b u. c u cho c th nh t nh ng u ch nh H Mô hình Th c o - Ph ng pháp Nelder- Mead P, p các tham s E: sai s mô hình b0) Thi t l p sai s i h n E0 P2<br /> <br /> + Ti p c n phù h p • Th công<br /> <br /> d f b<br /> E''3 c E2 p2<br /> <br /> a<br /> <br /> E1<br /> <br /> b1) Xác nh c là i m gi a c a ab m f là tr ng tâm c a abc m e sao cho dc = ce<br /> <br /> e<br /> <br /> E'3<br /> <br /> E3 > E 2> E 1<br /> <br /> p<br /> <br /> n khi t t c các lo i tham s là t i<br /> ch. xác<br /> <br /> • T<br /> <br /> ng<br /> <br /> n1<br /> 15<br /> <br /> n* n2<br /> <br /> n3<br /> <br /> n<br /> 16<br /> <br /> b2) i) N u E'3 E2 thì thay m e b ng f u E''3 < E0 ng u E''3 < E2 thì i m b c thay th u E''3 > E2 thì i m d c thay th<br /> <br /> ng e, quay tr<br /> <br /> i b1<br /> <br /> ng f, quay tr ng f, quay tr<br /> <br /> i b1 i b1<br /> <br /> o<br /> <br /> m<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br /> PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> PD<br /> <br /> F -X C h a n ge<br /> <br /> 18:05<br /> N O W !<br /> <br /> y<br /> <br /> N<br /> <br /> O W !<br /> <br /> bu<br /> <br /> to<br /> <br /> k<br /> <br /> lic<br /> <br /> C<br /> <br /> m<br /> <br /> C<br /> <br /> lic<br /> <br /> k<br /> <br /> to<br /> <br /> bu<br /> <br /> y<br /> <br /> w<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> w<br /> <br /> o<br /> <br /> 1.6. Ki m nghi m mô hình Mô hình, Các thông s MH, K t qu mô ph ng có phù h p v i th c t ? Giá tr Các tr Hi u ch nh (carlibration) Ki m nghi m Ch Nash-Sutcliffe<br /> NSI 1<br /> <br /> n<br /> <br /> 2<br /> <br /> .d o<br /> <br /> c u -tr a c k<br /> <br /> .c<br /> <br /> ( Xoi<br /> i 1 n<br /> <br /> Xsi )<br /> 2<br /> <br /> => 1<br /> <br /> (verification). a Hàm m c tiêu (Objective Function - OF) trong ki m nghi m. th ng kê dùng cho ki m nghi m<br /> Xo 1 n<br /> 1 n<br /> n<br /> <br /> ( Xoi<br /> i 1<br /> <br /> Xo )<br /> <br /> Giá tr trung bình ch chu n Sai s trung bình<br /> <br /> Xoi<br /> i 1<br /> n<br /> <br /> ~<br /> Xo ) 2<br /> <br /> Xs<br /> <br /> 1 n<br /> <br /> n<br /> <br /> Ví d : Cho chu i quan tr c (Xo ) và chu i mô ph ng (Xs ) n ng SO2 nh b ng phía d i, hãy ki m nghi m k t qu mô ph ng qua sai trung bình, h t ng quan và NSI. Xo ( g/m3) Xs ( g/m3) 24 27 17 19<br /> 30 25 20 15 y = 0.9615x + 1.76 2 R = 0.897 10 15 20 25 30<br /> <br /> Xsi<br /> i 1<br /> <br /> 15 14 Xs<br /> <br /> 16 18<br /> <br /> 28 27<br /> <br /> So<br /> <br /> ( Xoi<br /> i 1<br /> <br /> ~<br /> Xo i<br /> Xs )<br /> <br /> Ss<br /> <br /> 1 n<br /> <br /> n<br /> <br /> ( Xsi<br /> i 1<br /> <br /> Xs )2<br /> <br /> 30 25<br /> <br /> MAGE<br /> n<br /> <br /> 1 n<br /> ( Xoi<br /> <br /> n<br /> <br /> Xs i<br /> i 1<br /> <br /> => 0<br /> <br /> Xo )* ( Xsi<br /> n<br /> <br /> X<br /> <br /> 20 15<br /> <br /> t<br /> 17<br /> <br /> ng quan<br /> <br /> R<br /> <br /> i 1 n<br /> <br /> => 1<br /> ( Xsi Xs )2<br /> 18<br /> <br /> 10 1 2 3 4 5<br /> <br /> i<br /> <br /> 10<br /> <br /> Xo<br /> <br /> ( Xoi<br /> i 1<br /> <br /> Xo )2 *<br /> i 1<br /> <br /> STT (i) Xoi Xsi Xoi<br /> Xsi<br /> <br /> 1 24 27 3 9 4 6 24 16 36<br /> <br /> 2 17 19 2 4 -3 -2 6 9 4<br /> n<br /> <br /> 3 15 14 1 1 -5 -7 35 25 49<br /> 2<br /> <br /> 4 16 18 2 4 -4 -3 12 16 9<br /> <br /> 5 28 27 1 1 8 6 48 64 36<br /> <br /> Trung bình 20 21<br /> <br /> ng<br /> <br /> Hi u ch nh k t qu mô ph ng Sau khi ã t i u c mi n tính, s tính và b tham mô hình ...<br /> <br /> (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)<br /> <br /> ˆ Xs<br /> n<br /> <br /> aXs<br /> ( Xs<br /> <br /> b<br /> Xs )( Xo Xo ) ( Xs Xs )2<br /> 30<br /> <br /> 1.8 MAGE 19<br /> <br /> (Xoi -Xsi)2 Xoi Xo (1)<br /> <br /> a<br /> <br /> i 1 n i 1<br /> <br /> b<br /> <br /> Xo a Xs<br /> <br /> Xsi<br /> <br /> Xs (2)<br /> <br /> (5)*(6)<br /> <br /> 125 130 26.8 134<br /> <br /> Xoi<br /> <br /> Xs<br /> <br /> 2<br /> <br /> 20.0 19.0 18.0 17.0<br /> <br /> CO<br /> <br /> Xoi<br /> <br /> Xo<br /> <br /> 2<br /> <br /> t Xo Xs Xo Xs 1 21 27 6 2 17 13 4 3 16 13 3 4 19 17 2 5 21 23 2 TB 18.8 18.6 3.4<br /> <br /> 22.0 21.0<br /> <br /> 25<br /> <br /> Quan tr c Mô ph ng Hi u ch nh<br /> <br /> ( Xoi NSI 1<br /> i 1 n<br /> <br /> Xsi )<br /> 2<br /> <br /> y = 0.3322x + 12.289 2 R = 0.6325<br /> <br /> ng<br /> <br /> 20<br /> <br /> 15<br /> <br /> ( Xoi<br /> i 1<br /> <br /> Xo )<br /> <br /> 19 1 130<br /> <br /> 16.0<br /> <br /> 0 ,854<br /> <br /> 15.0 10.0<br /> <br /> t<br /> 15.0 20.0 25.0 30.0<br /> <br /> 10 1 2 3 4 5<br /> <br /> 19<br /> <br /> 20<br /> <br /> o<br /> <br /> m<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br /> w<br /> w<br /> <br />