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利用算子分裂迎风均衡格式解对流为主溶质运移问题 总被引:2,自引:0,他引:2
水污染模拟问题是水流问题与溶质运移问题的耦合问题.各种常见的数值解法在以对流为主溶质运移问题的求解中都会遇到困难,如用有限单元法或有限差分法时,会产生数值弥散与过量这两类误差.引入算子分裂迎风均衡格式法求解对流为主的水污染模拟问题,较好地克服了数值弥散和数值解出现振荡问题,该格式具有良好的稳定性、单调性及守恒性特点. 相似文献
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描述非饱和土壤中溶质运移的对流弥散方程可分成两部分,对流部分用通量校正运移(FCT)算法求解;弥散部分用常规的隐式差分方法求解,FCT算法包括两个阶段,一个是低阶运移阶段,这一阶段的解,可能会引进过量的数值弥散,另一个是高阶通量校正阶段,通过对反扩散通量进行校正(限定),可有效地消除数值弥散和数值振荡,而水体积分数用FUCG方法求得,能保持质量守恒,通过数值例子验证了FCT算法的有效性。 相似文献
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根据水质模型的具体特点,对不同的方程采用不同方法,水流问题用有限元法;对流弥散方程先用算子分裂的方法分解为两个方程,即对流方程和弥散方程,前者用高精度广义迎风格式求解,对弥散方程则采用多单元均衡格式法求解,最后合成为高精度广义迎风均衡格式求出溶质浓度。通过对数值实验例子的计算和实验溶质迁移的模拟,可以看出在求解对流弥散定解问题时,广义迎风均衡格式克服了有限元数值波动和浓度出现负值的问题,与有限元相比有较大改进。 相似文献
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朱学愚和孙克让先生曾在《水科学进展》1994年第1期发表了“佳木斯市地下水水量水质模型”。在该文中,作者为了克服一般数值法求解对流——弥散方程存在的数值波动现象,采用了单步反向追踪特征有限元法求解溶质运移问题。从作者所建立的溶质迁移方程看,笔者认为有不妥之处。 相似文献
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三维溶质运移问题的分步广义迎风解法 总被引:1,自引:0,他引:1
姚磊华 《长春地质学院学报》1997,27(4):424-428
对对流占优的三维溶质运移问题提出了分步广义的迎风解法,首先利用N,N,Yanenko对水动力弥散方程分步求解的思想,将原来的一个定解问题分解为两个定解问题即对流定解问题和扩散定解问题,对对流定解问题采用广义迎风对偶单元均衡法求解,对扩散定解问题采用一般的Galerkin有限元法求解,不仅避免了用一般有限元法和有限差分法求解对流占优的地下水水质数学模型时常出现数值弥散和过量问题,而且避免了求节眯速度 相似文献
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姚磊华 《吉林大学学报(地球科学版)》1997,(4)
对对流占优的三维溶质运移问题提出了分步广义迎风解法,首先利用N.N.Ya-nenko对水动力弥散方程分步求解的思想,将原来的一个定解问题分解为两个定解问题即对流定解问题和扩散定解问题,对对流定解问题采用广义迎风对偶单元均衡法求解,对扩散定解问题采用一般的Galerkin有限元法求解,不仅避免了用一般有限元法和有限差分法求解对流占优的地下水水质数学模型时常出现数值弥散和过量问题,而且避免了求节点速度这一步,节省运算步骤,对井点的浓度变化给出了更合适的求解方法。 相似文献
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二维分数阶对流-弥散方程的数值解 总被引:1,自引:0,他引:1
对二维时间分数阶对流-弥散方程和二维空间分数阶对流-弥散方程分别建立了差分格式,实现了对其的数值求解。针对理想算例进行计算求解,分析了时间和空间分数阶阶数取不同值时的扩散变化规律,验证了各自所描述的时间相关性与空间相关性。同时与传统的二维整数阶对流-弥散方程的求解结果作了对比。当时间和空间分数阶阶数α与γ分别取整数时,二维时间分数阶对流-弥散方程和二维空间分数阶对流-弥散方程都与传统二维整数阶对流-弥散方程的计算结果相同,说明提出的对二维分数阶对流-弥散方程的数值求解方法是可行的。其结果对地下水溶质运移的进一步研究提供了有效的手段。 相似文献
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根据水质模型的具体特点,对不同的方程采用不同方法,水流问题用有限元法;对流弥散方程先用算子分裂的方法分解为两上方程,即对流方程和弥散方程,前者用高精度广义迎风格式求解,对弥散方程则采用多单元均衡格式法求解,最后合成为高精度广义迎风均衡格式求出溶质浓度。 相似文献
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山东烟台夹河中、下游地区海水入侵三维水质数值模拟研究 总被引:17,自引:0,他引:17
建立了三维变密度对流弥散水质数学模型来研究山东省烟台夹河中、下游地区咸淡水界面的运移规律。以四面体为基本离散单元 ,推导出三维海水入侵变密度水质模型求解的数值方法 ,其中水流方程求解时运用了迦辽金有限单元法。溶质运移方程求解时运用了欧拉拉格朗日混合方法 ,将对流项与弥散项分离 ,用传统迦辽金有限元方法求解弥散项 ;采用自适应MOC MMOC法求解对流项 ,以消除人工过量和数值弥散。根据地下水的潮汐效应观测信息 ,确定了含水系统的海底延伸边界 ;利用该地区地下水水头及水质长观资料识别了模型的水文地质参数 ,探讨了夹河地区海水入侵的原因 :认为夹河下游地区滨海地带地下水过量开采是造成烟台地区海水入侵的主要原因。此外 ,海水随潮定期地倒灌进入夹河 ,通过局部岩性天窗侵入淡水含水层加剧了沿夹河河床两侧地下水的咸化。同时还预测了几种情况下地下水的水质演化趋势 ,为防止和减轻夹河地区海水入侵提供合理、科学的依据。 相似文献
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本文讨论了一种新的绘制标准曲线方法——数学模拟法。该方法不仅具有作图法的度和实验意义,而且还有线性回归法的数学意义。 相似文献
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地应力主要测试和估算方法回顾与展望 总被引:3,自引:0,他引:3
随着人类对深部矿产资源和能源材料的需求量持续增长,深部开采问题必将成为工程界所面临的重大问题,而地应力参数的准确确定是有效解决该重大问题的基础工作之一。文章总结了目前在能源和资源开采中使用较为广泛的26种地应力测试方法,并对这些方法的基本力学原理、发展史作了简要介绍。这26种方法按照数据源途径可以分为5大类,分别为基于岩芯的方法、基于钻孔的方法、地质学方法、地球物理学方法以及基于地下空间的方法。这些方法依据满足工作需要的角度又可以分为主动法和现象分析法,对于社会基础设施建设、深部能源和资源开发,主动法的适用范围更广。不同的方法所反应的应力信息是不同的,相对而言建立在大体量岩体上的方法对于分析区域应力场更为可靠。最后文章对未来的应力测量与估算的发展远景进行了展望。 相似文献
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滑坡推力计算一直是边坡稳定性分析、防护加固设计及滑坡治理抗滑工程设计中的核心问题。根据抗滑支挡工程结构与被加固滑坡体的力学关系,滑坡推力计算方法可概括为分离法、虚力法及结构与岩土数值耦合法。不同的计算方法得到的滑坡推力值有差异。用以上3种方法对拟设桩结构物的内力进行计算,对比分析发现,分离法及虚力法最终均需对桩侧滑坡推力分布形式进行假定,假定分布形式不同所得内力不同;数值耦合法可直接得到桩侧应力分布形式,且考虑了桩与岩土的偶合效应,计算结果较为合理,有必要进一步分析研究与推广应用。 相似文献
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无网格法是近几年来发展的一种新的基于变分原理的数值计算方法,由于在计算形函数中不需要划分网格.在力学、电磁学等领域得到了广泛的研究.基于无网格法在大地电磁勘探正演中的应用进行了研究,首先对无网格法的基本原理进行了阐述,并利用广义变分原理推导出了相应的离散方程,编制了相应的程序,最后通过两个理论模型的计算结果检验了算法的正确性. 相似文献
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冰冻圈服务评估方法探讨 总被引:5,自引:4,他引:1
冰冻圈服务指人类能够从冰冻圈中直接或间接获得的各种惠益,由冰冻圈的过程和功能产生,可为人类生存和发展提供重要的物质和文化基础。随着冰冻圈科学的发展,人们对冰冻圈过程和功能的认识不断深化,同时冰冻圈科学研究如何为区域可持续发展服务也成为重要的关注点,受到冰冻圈科学界的重视。然而,作为冰冻圈服务研究的重要内容之一,人们对冰冻圈服务评估方法仍缺乏系统性探讨。鉴于此,本研究从物质量法、价值量法和能值分析法三个维度对各类冰冻圈服务的评估方法进行了探讨。通过对这三种方法的原理、基本使用准则、适用范围和优缺点进行分析,以期探寻评估各类冰冻圈服务的最适方法,从而为后期开展具体评估提供方法借鉴。 相似文献