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Enregistrement W4408429511 · doi:10.5194/egusphere-egu25-15707

Study on the Optimization of Monitoring Well Placement Using Bayesian Model Averaging and Bayesian Maximum Entropy

2025· preprint· en· W4408429511 sur OpenAlexaff
Tai‐Sheng Liou

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueReservoir Engineering and Simulation Methods
Établissements canadiensStantec (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBayesian probabilityBayesian optimizationPrinciple of maximum entropyBayesian inferenceEntropy (arrow of time)EconometricsComputer scienceMathematicsStatisticsArtificial intelligencePhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

  Certain limitations arise when utilizing the Monitoring Efficiency Model (MEMO) and Monitoring and Remediation Optimization System (MAROS) to evaluate monitoring well placement at contaminated sites. MEMO is restricted to one-dimensional groundwater flow analysis, while MAROS can only handle two-dimensional spatial distribution of contaminants. These constraints hinder the ability to account for variability in the three-dimensional spatial distribution of contaminants, leading to suboptimal monitoring well configurations. In particular, factors such as geological heterogeneity and contaminant characteristics (e.g., biodegradation, chemical degradation, and physical adsorption) may lead to contaminant omissions or inappropriate monitoring well density distribution, ultimately limiting the efficiency and accuracy of monitoring well placement.  To address these challenges, this study proposes an optimized approach for monitoring well placement at three-dimensional groundwater contamination sites. The method integrates Bayesian Model Averaging (BMA) and Bayesian Maximum Entropy (BME) to delineate contaminant plumes more accurately and provide optimal recommendations for monitoring well placement. BMA, utilizing Markov Chain Monte Carlo (MCMC) simulations and Bayesian inference, calculates the posterior distribution of multiple potential Conceptual Site Models (CSMs) by evaluating discrepancies between observed and simulated contaminant concentrations.  Using the weighted CSM, the relative positions between existing monitoring wells and the contaminant plume can be evaluated. During the numerical simulation process, virtual observation points are added to enhance the richness and completeness of data distribution within the contaminated area, further improving the interpolation accuracy of BME. Through this improvement, BME can integrate simulated data with existing monitoring data to precisely predict the locations of additional monitoring wells, supplement critical monitoring data, and optimize the overall monitoring well placement strategy.  Additionally, this study incorporates monitoring well-installation costs, the value of information (VOI), and trans-information entropy (TE) into a multi-objective optimization framework. By minimizing the objective function, Pareto-optimal solutions are obtained. The Preference Ranking Organization METHod for Enrichment Evaluations (PROMETHEE) is then applied to rank these solutions, enabling decision-makers to balance monitoring efficiency with cost considerations and implement flexible and effective monitoring configurations. It also verifies the feasibility of retaining a significant portion of critical monitoring information through VOI-based quantitative analysis, even with a reduced number of monitoring wells.  The proposed optimization method has been validated through numerical simulations, demonstrating improved model accuracy under complex site conditions. The results offer adaptable, site-specific solutions that maximize both monitoring efficiency and economic viability. Keywords: Bayesian Model Averaging, Bayesian Maximum Entropy, groundwater contaminant transport, optimization of monitoring well placement

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,699
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,037
Tête enseignante GPT0,301
Écart entre enseignants0,264 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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