地下水溶质运移数值模拟模型参数的局部灵敏度研究

采用局部灵敏度分析方法计算天津市滨海新区南港工业区内某研究区含水层渗透系数、降水入渗补给系数、纵向弥散度、孔隙度对地下水溶质运移数值模拟模型模拟结果的影响。结果表明,含水层渗透系数、纵向弥散度及孔隙度灵敏度较高,对模拟结果影响较大,降水入渗补给系数对模拟结果影响很小。三个灵敏参数的灵敏度排序为孔隙度>纵向弥散度>渗透系数。     

温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析

不同深度处的含水介质温度时序资料振幅比或相位滞后能用来计算地下水垂向流速,典型的解析模型是Hatch模型。为了评价Hatch模型的参数灵敏度,采用局部灵敏度分析方法确定该模型的主要影响因子及相关参数与模型响应的依存关系,再由全局灵敏度分析方法评价参数共同作用对模型计算结果的影响。灵敏度分析结果表明:Hatch模型精度的主要影响因子是测点距离（Δz）,其次是介质比热容（ρ_sc_s）和有效孔隙度（n_e）,而基准热传导系数（λ₀）和热弥散度（β）的影响甚微。基准热传导系数和热弥散度与计算流速呈负相关,其余参数则与之呈正相关。因此在实践中,需保证测点距离的准确性,而对基准热传导系数和热弥散度可取经验值。     

大连水师营地区地下水运动的数值模拟

在一个不规划网络上离散拉普拉斯算子的差分格式,不但能满足相容性及极值原理,而且还具有误差极小性质。本文用它求解非稳定流地下水运动方程,并证明了算法稳定性及收敛性;还用这种方法对大连水师营地区地下水运动状况进行了数值模拟,且取得了较好的效果,此法也可在其它类似计算中推广应用。     

生态输水期间额济纳绿洲区地下水动态数值模拟

根据额济纳盆地的水文地质条件,采用地下水数值模拟软件GMS建立了额济纳绿洲区地下水流数值模型。根据模拟结果分析了生态输水期间(2001~2011年)研究区地下水量均衡要素和地下水位、水量的年际动态变化。研究结果表明:(1)生态输水期间额济纳绿洲区地下水的年平均排泄量为3.54×108m3/a,年平均补给量为3.67×108m3/a。其中,河道渗漏和潜水蒸发分别占地下水补给和排泄的78%和63%;(2)生态输水期间额济纳绿洲区地下水量变化总体为正均衡,均衡差0.13×108m3/a。其中,2001、2004、2009和2010年为负均衡,其他年份均为正均衡;(3)对整个绿洲区而言,潜水补给承压水,平均补给量为0.23×108m3/a;(4)生态输水期间绿洲区的地下水位总体是抬升的,抬升速率0.02m/a。河道附近地下水位的抬升速率大于0.04m/a,较其他区域明显,受河水演进的影响,最大值出现在东河最下段。     

地下水数值模拟不确定性分析研究进展

地下水数值模拟不确定性分析旨在提高研究区域地下水流的模拟精度。学者们将地下水数值模拟不确定性分析分为:模型的不确定性、参数的不确定性以及资料的不确定性三类,其中参数的不确定性分析在研究中是最为重要的。同时,对模型、参数、资料不确定性分析的研究进展和成果进行归纳总结,补充关于参数不确定性分析过程中的替代模型的一些研究成果以及模型不确定性分析的多模型分析;强调在地下水数值模拟的过程中,重视模型、资料的不确定性分析;展望未来,随着地下水数值模拟不确定性分析研究的深入,方法和应用会更加多样化。     

地下水数值模型三维可视化研究

探讨了利用OpenGL技术实现含水层三维可视化的原理和方法,基于地下水数值模型的有限元三角网格和含水层顶底板信息,构建含水层三维实体模型,并将地下水数值模型计算结果通过三维表面动画的形式进行动态显示。本项研究为全方位、多视角地展示地下水系统进行了有益的尝试,将三维可视化技术成功地应用到地下水模拟研究。     

数值模型在地下水管理中的应用

为进一步推动模拟工作，并使模拟尽可能标准化和规范化，介绍国际上认可的建立模型的步骤、方法以及常用的模拟软件。引用作者在国外所做的两个实例，对建立模型的步骤、方法以及模型标定方法和标定结果作了具体的介绍。国内应鼓励使用已有的国际标准化模拟软件，进一步提高建模的专门知识和技巧。数值模型是真实世界的一个数学表达，对模型的产出应有一个现实的看法和专业的理解。模型建立前，应对现场数据作详细的专业分析，以确保概念模型的正确。在模型的建设中，应把注意力放在如何使模型在水文地质和物理过程方面去逼近真实世界。模型中采用的计算条件或方法都应有水文地质依据作支持，而不能仅仅为了逼近实测数据而随意地加入无依据的计算条件，这样的模型是不可靠的，其结果将是无实际意义的或是误导的。     

回归模型的灵敏度分析

回归计算中，由于资料和计算上的误差，使结果也产生一定的误差，通常，采用最小二乘法或最小一乘法来估计回归模型中的参数，即是取目标函数为最小来实现的，如果使目标函数在允许的误差范围内变化，则参数会有相应的变幅，本文探讨了两变数回归时参数估计的灵敏度，在相关关系不甚密切时，误差对结果的影响是较大的。     

地下水数值模型与组件GIS集成研究

地理信息系(GIS)应用于地下水资源评价和管理，需要地下水模拟模型的支持，集成数值模型与GIS可以通过嵌入、松散连接和完全整合三种途径实现。采用组件和面向对象技术，开发了基于MapObjects GIS组件的地下水模拟系统。该系统在面向对象建模、模型前处理、参数设置、模型后处理等方面突破了传统建模方式，实现了GIS功能与地下水数值模型的完全整合。结果表明，集成系统极大地改进了模型输入和计算结果的分析处理能力。     

江汉平原四湖地区地下水参数的分析

江汉平原四湖地区地下水参数的分析王治强（湖北省荆沙市水文水资源勘测局）１区域水文地质条件江汉平原四湖地区位于长江中游干流水系，流域总面积１１５４７．５ｋｍ￣２。四湖地区东、南、西三面滨长江，北面临汉江及其支流东荆河。四湖地区气候湿润、雨量充沛，区域内...     

克立格法在地下水数值模型中的应用

回顾了克立格法在水文地质学中的应用现状及进展，介绍了克立格法的基本原理，论述了克立格法在地下水模拟数值模型中应用的思路与实现方法，举例说明了利用克里格法插值处理含水层结构与初始水头分布。     

地下水数值模拟过程中的误差分析

分析了从模型建立到输出过程中的误差来源,得出概念模型误差来源极大依靠资料的详实程度,三维的数学模型仿真程度最高,数值模型是将数学模型的精确解转化为近似解的过程,存在着不可避免的截断误差,模型构建过程中由于剖分尺度的不同而产生误差的程度不同,模型输入过程中定解条件和各项参数的选取较大影响了模型的输出精度。     

玉屏县朱家场地下水集中开采区地下水数值模型建立及相关问题探讨

以玉屏县朱家场白云岩盆地地下水集中开采区为研究对象,在收集总结前人工作成果、开展地面调查、水文地质钻探、地下水动态监测等工作的基础上,采用有限差分法,建立研究区基于三维非均质各向异性非稳定流承压水数值模型,经检验与区内地下水水位动态监测点一个水文年监测数据拟合良好。最后对建模的过程及其对研究区地下水管理意义和在省内其他条件相似地区可推广性等相关问题展开探讨。     

复合含水层系统地下水资源评价三维数值模型

江苏省盐城市地下含水系统为一复合含水层系统,采用真三维模型,将其概化为三度空间上的非均质各向异性.在对模型进行识别、验证的基础上,结合对地面沉降、咸水入侵等地质环境控制的要求,规划、预测了到2020年12月底,第Ⅱ承压含水层、第Ⅲ承压含水层和第Ⅳ承压含水层中的最低地下水位分别恢复到-20 m、-30 m和-40 m时,各含水层中地下水的开采量及地下水的最优开采布局,并预测了未来各含水层地下水位降落漏斗趋于稳定的地下水开采量.     

DRAINMOD-S模型参数的全局灵敏度分析

为有效进行DRAINMOD-S模型参数的优选,更好地理解参数变化对模拟结果的影响,开展了模型参数灵敏度分析。以南通市九龙垦区暗管排水脱盐试验为例,采用Morris全局定性分析方法检测了DRAINMOD-S模型模拟土壤剖面含盐量时侧向饱和导水率K_sat、水动力弥散系数D、地表最大蓄水深度S_m、相对不透水层深度I_m、排水系数D_r及地下水初始埋深W 6个参数的灵敏度。结果表明:K_sat对模拟结果影响最为显著,D、S_m和D_r次之,而W与I_m影响最小;各个参数间的非线性作用存在差异,以K_sat最为显著。为保证模型模拟质量,对敏感性参数应提高现场测试精度,在模型运行时,对灵敏度大的参数应进行重点调整,同时也不可忽视非线性作用较强的参数,从而有效地指导模型的参数率定,提高模型的适用性。     

路堤沉降计算中邓肯-张模型参数灵敏度分析

灵敏度分析是土木工程中解决多参数辨识问题的一个主要方法。目前,在地下工程的分析和计算中邓肯-张模型是比较理想的模型,通过大量的非线性有限元计算,找到了该模型中影响软基路堤沉降的主要参数,并给出了各参数与路堤沉降之间的定性关系,这为路堤沉降计算中的参数反演分析的简化处理奠定了基础     

建筑垃圾填埋场沉降计算中模型参数灵敏度分析

建筑垃圾土的变形机理复杂,它不同于传统意义上的土体。通过大量的非线性有限元计算,找到了双屈服面模型中影响建筑垃圾填埋场沉降的主要参数,并给出了各参数与沉降之间的定性关系,为建筑垃圾填埋场沉降计算和参数灵敏度分析奠定了基础。     

地下水渗流分析问题的一种数值解法及其应用

本文介绍了用于地下水渗流问题的一种显式有限元数值分析方法，它节省计算机空间与时间，程序简单，操作简便，成果可靠。在武汉建银大厦深基坑降水工程优化设计与地下水实时控制问题中的工程中进行了应用。     

河南新郑龙湖地区地下水资源优化开采管理模型

本文运用响应矩阵法,建立了河南新郑龙湖地区地下水优化开采管理模型用单纯形法在计算机上求解得出供水水源地不同开采井的优化开采量,并进行了水位预报,效果甚好。