1999年美赛C题:地下污染的识别与定位
1999年美赛C题:地下污染的识别与定位是1999年ICM的C题,英文原题名为Ground Pollution。
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有限观测下的污染评估
地下污染物可能渗入难以直接检查的区域。题目研究如何利用少量、位于疑似污染区周边而不一定位于污染区内部的观测,估计污染物位置、数量及来源。
监测井资料
数据文件提供1990—1997年、10口监测井的地下水测量。题面将污染物浓度单位描述为μg/L。实际工作簿除污染物外还包含其他水化学与环境指标,例如部分列为mg/L、水深为ft、温度为°C;读取时应以各列表头为准,保留缺测与低于检出限的标记。
已知以下8口井的位置和水位海拔。横纵坐标和海拔都以英尺为单位;海拔相对于平均海平面,表示井中水面高程。
| 监测井 | x(ft) | y(ft) | 水位海拔(ft) |
|---|---|---|---|
| MW-1 | 4187.5 | 6375 | 1482.23 |
| MW-3 | 9062.5 | 4375 | 1387.92 |
| MW-7 | 7625 | 5812.5 | 1400.19 |
| MW-9 | 9125 | 4000 | 1384.53 |
| MW-11 | 9062.5 | 5187.5 | 1394.26 |
| MW-12 | 9062.5 | 4562.5 | 1388.94 |
| MW-13 | 9062.5 | 5000 | 1394.25 |
| MW-14 | 4750 | 2562.5 | 1412.0 |
另外两口井MW-27、MW-33的位置和海拔未知。井号后的T、M、B分别代表含水层顶部、中部、底部;例如MW-7B和MW-7M是同一口井不同深度的样本。其他测量显示,该区域水流总体趋向MW-9。
问题一:观测期内是否出现新污染
建立模型,判断数据所代表的区域在这段时间内是否开始出现新的污染。如果有,识别新增污染物,并估计污染源的位置和开始时间。
问题二:事先设计什么观测
考虑建在均质土壤上的储罐设施,其中有许多相似储罐,某一罐可能泄漏液体化学品。直接到大型储罐下方探测费用极高且危险,所以只准备在整个设施边界之外或地面表面测量。
在收集数据之前,确定需要测量什么、需要多少次或多少处测量,才能通过数学模型判断是否泄漏、何时泄漏、哪一个罐泄漏,以及泄漏了多少液体。
附件与来源
COMAP官方原题网页。题号按官方历年矩阵。核对日期:2026年9月22日。