ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Моделирование водохранилищ и озер из "Инженерная лимнология" Другая группа моделей основывается на такой системе физических предпосылок, при которой количество настроечных коэффициентов сокращается до нуля (т. е. преследуется цель создания моделей без надстройки). Вначале (где-то около 1976 г.) это стремление привело к жестким органичениям в применимости моделей, однако, по мере того как новые исследования проясняют действие физических механизмов в водоемах, эти ограничения постоянно сокращаются. Модели такого типа имеют более широкое применение, но имитационные расчеты для одного конкретного района могут не отражать существование локальных аномалий в значениях ведущих переменных (если отсутствуют данные тщательного мониторинга озер в соседнем районе). [c.25] Для большинства проблем, связанных с качеством воды, основная координата — вертикальная. К примеру, горизонтальная диффузия происходит так быстро, что горизонтальные градиенты оказываются сглаженными в течение очень короткого временного интервала (менее одних суток). По вертикали же изменчивость имеет годовой ход. Таким образом, в имитационных расчетах на периоды в несколько лет (обычно осуществляемых с временным разрешением одни сутки) все горизонтальные вариации могут быть благополучно проигнорированы. Анализ, выполненный Фордом и Торнтоном [168], указывает все же на то, что в одномерной экологической модели при описании физических и биохимических процессов временная и пространственная шкалы должны быть взаимно согласованными. Эти авторы предложили критерий, пользуясь которым можно достичь такого согласования. К этому следует добавить, что, как и в случае с другими типами моделей, встречаются ситуации, когда одномерные модели неприемлемы, например для больших озер с сильно изрезанным донным профилем (таких, как оз. Эри, 42° с. ш., 81° з. д.). По этой причине Лэм и др. [306] используют три одномерные модели по одной для каждой из котловин, вместе образующих чашу озера. [c.26] С этих позиций некоторые модельные расчеты, опубликованные в печати, следовало бы отнести к сомнительным, поскольку либо такого рода критерии в них не удовлетворялись, либо модели не прогонялись достаточно долго, чтобы достичь вычислительной устойчив,ости. Дело в том, что простыми средствами было показано, что любая модель, инициализированная квазислучайным образом, требует определенного времени для выхода на стационарный режим. И избежать этот начальный период стабилизации счета можно лишь в случае, когда исходные условия заданы с безукоризненной достоверностью и адекватной точностью. Для большинства термических моделей, описанных в книге, время выхода на стационарный режим составляет примерно 6—18 имита- чдионных месяцев. Результаты же для первого (и часто единственного) имитационного года должны, таким образом, рассматриваться с осторожностью. [c.27] В книге при описании моделей схемы вычислений не приводятся, Счет для большинства моделей (в независимости от их мерности) осуществлялся с использованием конечно-разностных схем. Применялась и методика конечных элементов, особенно для имитационных расчетов двухмерных потоков. Лэм [304], сравнивая эти два методических подхода, приходит к заключению, что при решении одномерных задач предпочтительнее метод конечных элементов, однако оба они дают результаты, погрешность которых ниже шума тестовых данных. [c.27] Далее будут рассмотрены приемы анализа и интерпретации модельных расчетов. Что касается конкретных методов счета, то они в книге не обсуждаются. [c.28] Вернуться к основной статье