一類溶質(zhì)運(yùn)移方程的數(shù)值解法及地下水污染源項(xiàng)識(shí)別問(wèn)題的開(kāi)題報(bào)告

一類溶質(zhì)運(yùn)移方程的數(shù)值解法及地下水污染源項(xiàng)識(shí)別問(wèn)題的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景隨著人口增加和工業(yè)化進(jìn)程的加快，地下水污染問(wèn)題日益突出。針對(duì)地下水污染源的識(shí)別和治理成為了一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。數(shù)值模擬是研究地下水污染的重要手段之一，但傳統(tǒng)的數(shù)值模擬方法需要大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和先驗(yàn)信息，且對(duì)數(shù)值迭代的穩(wěn)定性和精度要求較高，不易于應(yīng)用于實(shí)際的地下水污染問(wèn)題中。因此，需要開(kāi)發(fā)出更加高效、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的數(shù)值方法，并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水污染源的快速識(shí)別。二、研究?jī)?nèi)容本課題擬研究一類標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)散-對(duì)流-反應(yīng)（CDR）方程的數(shù)值解法，并結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)展地下水污染源項(xiàng)的識(shí)別問(wèn)題。具體研究?jī)?nèi)容如下：1.分析標(biāo)準(zhǔn)CDR方程的特點(diǎn)和數(shù)學(xué)模型，探究不同參數(shù)下方程的求解方法及數(shù)值穩(wěn)定性。2.構(gòu)建基于有限體積法(FVM)的數(shù)值模型，應(yīng)用隱式格式對(duì)其進(jìn)行時(shí)間離散，探究數(shù)值格式對(duì)模擬結(jié)果的影響。3.采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化，結(jié)合模擬結(jié)果開(kāi)展地下水污染源的識(shí)別問(wèn)題，探究識(shí)別方法的可行性和準(zhǔn)確性。三、研究意義本研究對(duì)于解決地下水污染問(wèn)題具有一定的理論和實(shí)踐意義：1.提高了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)CDR方程的認(rèn)識(shí)，為地下水污染模擬提供了重要的理論支撐。2.發(fā)展了基于FVM的數(shù)值模擬方法，增強(qiáng)了數(shù)值模擬的可靠性和精確性。3.結(jié)合實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)開(kāi)展地下水污染源的識(shí)別問(wèn)題，探索了一種新的污染源識(shí)別方法，為地下水污染治理提供了一定的實(shí)踐意義。四、預(yù)期成果1.發(fā)表1篇與課題相關(guān)的SCI/EI/CSSCI論文。2.完成1個(gè)面向數(shù)值模擬的開(kāi)源軟件，該軟件具有較高的數(shù)值穩(wěn)定性和精度，可為地下水污染模擬提供有效的計(jì)算工具。3.提出一種基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的污染源項(xiàng)識(shí)別方法，并針對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化，為地下水污染治理提供一定的理論支持。五、研究計(jì)劃第一年：1.系統(tǒng)學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)CDR方程的理論和方法，梳理前人研究成果。2.基于有限體積法構(gòu)建數(shù)值模型，并進(jìn)行時(shí)間離散的探究。3.利用理論分析和數(shù)值實(shí)驗(yàn)探究數(shù)值格式對(duì)模擬結(jié)果的影響，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo)。第二年：1.確立地下水污染源項(xiàng)識(shí)別問(wèn)題的研究目標(biāo)和方法，搜集實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。2.開(kāi)展識(shí)別方法的建立與驗(yàn)證，調(diào)整優(yōu)化參數(shù)并對(duì)識(shí)別結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。3.通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)本研究孕育的有關(guān)問(wèn)題做出全面系統(tǒng)的分析。第三年：1.在研究完成的基礎(chǔ)上，撰寫研究報(bào)告、