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地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.doc
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2021-08-23
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地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.doc
地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 郝治福,康紹忠 (中國農(nóng)業(yè)中國農(nóng)業(yè)水問題研究中心) 目前地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬方法主要有有限差分法(FDM)、有限單元法(FEM) 、邊界元法(BEM)和有限分析法(FAM)等。
20世紀60年代中期以來,隨著快速大 容量電子計算機的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,數(shù)值計算方法在地下水資源分析評價中得 到逐步推廣,具有明顯的通用性和廣泛的適用性。
尤其近十幾年,地下水系統(tǒng)數(shù) 值模擬取得了長足進步。
一、國外地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀 目前,國外該領(lǐng)域的研究主要針對數(shù)值模擬法的薄弱環(huán)節(jié),提出新的思維 方法,采用新的數(shù)學(xué)工具,分析不同尺度下的變化情況,合理地描述地下水系統(tǒng) 中大量的不確定性和模糊因素。
1、該領(lǐng)域科學(xué)家在地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬的工作程序、步驟方面達成了一致 ,強調(diào)對水文地質(zhì)條件合理概化的重要性,并深入探討尺度轉(zhuǎn)換問題和量化不 確定因素問題。
根據(jù)Anderson等提出的工作程序,要建立一個正確且有意義的地下水系統(tǒng) 數(shù)值模型,應(yīng)進行以下工作:確定模型目標,建立水文地質(zhì)概念模型,建立數(shù)學(xué) 模型,模型設(shè)計及模型求解,模型校正,校正靈敏度分析,模型驗證和預(yù)報,預(yù) 報靈敏度分析,模型設(shè)計與模型結(jié)果的給出,模型后續(xù)檢查以及模型的再設(shè)計。
Ewing提出地下水污染流模擬和建模需要強調(diào)3個方面的問題:①有效地模擬復(fù) 雜的流體之間以及流體與巖石之間的相互作用; ②必須發(fā)展準確的離散技術(shù),保留模型重要的物理特性;③發(fā)揮計算機技術(shù)體 系的潛力,提供有效的數(shù)值求解算法。
針對Newman等的推測,Wood提出了二 維地下水運動有限元計算的時間步長條件。
Kim等對抽取地下水造成的noordbe rgumeffect(reversewaterlevel fluctuation)現(xiàn)象進行數(shù)值模擬,闡述了其機理性原因。
Scheibe等分析了在不同 尺度下的地下水流及其運移行為。
Ghassemi指出三維模型可以
地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 郝治福,康紹忠 (中國農(nóng)業(yè)中國農(nóng)業(yè)水問題研究中心) 目前地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬方法主要有有限差分法(FDM)、有限單元法(FEM) 、邊界元法(BEM)和有限分析法(FAM)等。
20世紀60年代中期以來,隨著快速大 容量電子計算機的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,數(shù)值計算方法在地下水資源分析評價中得 到逐步推廣,具有明顯的通用性和廣泛的適用性。
尤其近十幾年,地下水系統(tǒng)數(shù) 值模擬取得了長足進步。
一、國外地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀 目前,國外該領(lǐng)域的研究主要針對數(shù)值模擬法的薄弱環(huán)節(jié),提出新的思維 方法,采用新的數(shù)學(xué)工具,分析不同尺度下的變化情況,合理地描述地下水系統(tǒng) 中大量的不確定性和模糊因素。
1、該領(lǐng)域科學(xué)家在地下水系統(tǒng)數(shù)值模擬的工作程序、步驟方面達成了一致 ,強調(diào)對水文地質(zhì)條件合理概化的重要性,并深入探討尺度轉(zhuǎn)換問題和量化不 確定因素問題。
根據(jù)Anderson等提出的工作程序,要建立一個正確且有意義的地下水系統(tǒng) 數(shù)值模型,應(yīng)進行以下工作:確定模型目標,建立水文地質(zhì)概念模型,建立數(shù)學(xué) 模型,模型設(shè)計及模型求解,模型校正,校正靈敏度分析,模型驗證和預(yù)報,預(yù) 報靈敏度分析,模型設(shè)計與模型結(jié)果的給出,模型后續(xù)檢查以及模型的再設(shè)計。
Ewing提出地下水污染流模擬和建模需要強調(diào)3個方面的問題:①有效地模擬復(fù) 雜的流體之間以及流體與巖石之間的相互作用; ②必須發(fā)展準確的離散技術(shù),保留模型重要的物理特性;③發(fā)揮計算機技術(shù)體 系的潛力,提供有效的數(shù)值求解算法。
針對Newman等的推測,Wood提出了二 維地下水運動有限元計算的時間步長條件。
Kim等對抽取地下水造成的noordbe rgumeffect(reversewaterlevel fluctuation)現(xiàn)象進行數(shù)值模擬,闡述了其機理性原因。
Scheibe等分析了在不同 尺度下的地下水流及其運移行為。
Ghassemi指出三維模型可以
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