25. 预测情景概化

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25. 预测情景概化

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预测目标

地下水溶质运移模型多用于地下水污染迁移趋势评估,其主要目的是基于地下水污染物的现状分布,定量表达地下水流场和污染物迁移特征,从而预测特定位置的污染物浓度变化。如果污染物释放条件已知,也可模拟污染从释放到监测时间的扩散过程,从而评估污染迁移途径。还有一些解释诊断性的溶质运移模拟,用来解释地下水污染烟羽发展到当前形态的驱动力和主控因子,这种应用在确定法律责任过程中较为常见。模型工作者应明确了解与模拟结果相关的不确定性和局限性,并在评估结果中予以阐述。

 

预测情景

校准和验证完善的模型可用于预测研究区地下水污染在时间和空间上的变化趋势和分别特征,特别是估算特定位置的污染程度,以及推测可能的污染途径。设计合理的模型模拟场景是预测模型应用的核心,因此需要多方协作,明确评估目标,确认评估所关注的关键问题,例如污染扩散的范围,污染扩散的速率,受体受影响程度等。最基本的,对预测模型输入参数的选择可设置成以下两种模拟场景:

最佳估算(Best Estimates),即将模型参数做最大可能的精确估计,参数取值最大限度反映特定评估区的场地数据。这个模拟场景的运算结果提供了对污染状况尽可能的近似,但是没有反映模拟结果的不可确定性。

最差情形(Worst Case),即模型参数取最保守的值,反映最差状态下的污染状况。最佳估算和最差情形两个场景之间的不同就反映了模型结果不确定性的大致量纲。

 

模型预测情景设计原则

预测模型的边界参数尽可能与之前校准后的模型一致。一般地说,已经肯定了的条件、参数等在预测中不再变动。但是在有些情况下(如人为边界条件,等效参数等)可能发生变化,需要修改。

提出的环境约束条件要充分可行,要以不破坏、或不继续破坏、或能够恢复或修复计算区良好生态环境与地下水良性循环为前提。

在地下水开采动态预测中的一个重要任务是计算开采井中的水位,这是地下水资源评价和管理中不可缺少的内容。预测水源地的允许开采量和地下水开采动态时,如果有人为的定水头边界,切忌在此边界上布置设计开采井。也不允许在紧邻此边界的单元(即该单元的一边为人为定水头边界)内布置开采井,其道理是显而易见的。

根据国民经济发展规划预测不同行业需水量,作为预报模型的开采条件。需水量应按工业用水、农业灌溉用水、城镇生活用水、农村人畜用水及其它行业用水五类进行预测。地下水预报的外部条件,包括预报期间边界条件、垂向交换的水量等,应根据预测分时段给出。必要时,可建立相应的统计模型或计算区外围的区域大模型计算得出。

大气降水河川径流的预测要尽量接近实际,不易进行短期预测时,要掌握丰、平、枯的周期性。要进行多种方案的对比,使用水文分析方法,形成未来各个年份的大气降水和河川径流的丰、平、枯系列,用作各预测方案的水文气象条件。必要时,用水文气象事件历史重现的方法作对比,选择历史时期出现的大气降水和河川径流的丰、平、枯系列,直接作为各预测方案的水文气象条件。

对于建设项目的地下水环境风险,要综合考虑多种工况下的事故风险,最佳情景和最差情景间要有足够弹性,应能囊括现实条件下绝大多数污染场景。