平行計算於地下水序率最佳規劃模式之應用

Abstract

一般常見的地下水相關問題大致可分為地下水資源使用不當及地下水污染兩大類，本研究即針對此問題，發展地下水相關最佳規劃模式並採用精度最高的嵌入法(EmbeddingMethod)開發模式，模式開發步驟則依難易程度，分成兩大階段發展時程則為三年，第一階段先考慮地下水量調配的問題，系統方程式為地下水流方程式，第二階段則擴展模式功能至污染整治，系統方程式包括了地下水流動方程式及污染質傳輸方程式。在以往由於龐大的計算量，限制了此類模式的實用性，並且多未能考慮系統的不確定性，因此本研究將整合最新的平行計算、卡門濾波及可微分動態規劃等發展新的演算法，再嵌入前述系統方程式之數值模式，發展一實用且能考慮水量、水質及系統不確定性的平行演算序率規劃模式。本模式由於應用了平行計算的技巧，所以能充分利用先進的平行計算電腦的計算能力，使得本模式有能力計算較大型的實際問題。目前本研究考慮的地下水系統將以二維限制含水層(Confined Aquifer)為主，數值方法將採葛勒金有限元素(Galerkin's finiteelement)法配合時間上之隱式差分法，另外為了驗證整個規劃模式的實用性，將以濁水溪沖積扇為測試實例。