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次,应避免置计算边界于源、汇项附近,并远离供水中心,以缩小边界条件概化不当对计算 结果的不良影响;此外,模型识别与预测的边界必须一致,否则模型识别的成果将失去意义 在二维地下水模型中,垂向水量交换是作为水量附加项(W项)列入方程中的,因此 在概化时应特别慎重。同时要求给出含水层中的人工抽(注)水井的坐标、类型及其抽(注) 水强度 (4)初始条件的概化:按初始时刻各控制节点实测水位资料绘制的等水位线图,给出 各节点的水位作为初始条件。由于控制节点的数量有限,等水位线图的制作难免在一定的随 意性,在含水层结构或边界条件较复杂的情况下,最好利用模型的小步长运行进行校正 3.计算区域的离散 数值法根据分割近似原理,将一个反映实际渗流场的光滑连续的水头曲面,用一个由若 干彼此衔接无缝不重叠的三角形(有限元法)或方形、矩形(有限差分法)拼凑成的连续但 不光滑的水头折面代替,将非线问题简化为线性问题求解。按离散化要求部分时,首先要选 好控制性节点,它是具有完整水位资料的观测孔。由于观测孔的数量有限,要有许多插值点 平补充,完成对整个计算域的离散。为了保证模型识别的精度,每一个参数分区和水位边界 至少应保证有一个已知水位变化规律的控制性节点。插值点应布置在水位变化明显、参数分 区界线、承压水与潜水分界线的控制节点稀疏的地方,并结合单元部分原则,对插值点的位 置作适当的调整 (1)单元部分的原则,以控制水文地质条件宏观规律为 般从资料较多的中心 地带向边远地区逐渐放稀。在水力坡度变化大的地段要适当加密,但应避免突变,对三角形 单元的三边之长不宜相差太大,其长、短边之比不要超过3:1,三角形的内角以30~90之 间为好,否则影响数值解的收敛。部分后,要按一定顺序对节点网格作系统的编号,并准备 各节点的数据。 (2)时间的离散,是根据地下水位降(升)速场的特点,选好合适的时间步长控制水 头变化规律,既保证计算精度,又节约运算时间。如模拟抽水试验时,抽水初水位下降迅速, 必须用以分为单位的小步长才能控制,随着水位降速的变慢,逐渐延长至以时、日为单位的 步长。模拟稳定开采时,可用月、季、甚至年为单位的大步长。 4.模型的识别与检验 模型识别是用实测水头值及其他已知条件校正模型方程、结构参数、边界条件中的某些 不确切的成分,数学运算中称解逆问题。他是根据详勘要求的一个水文年动态观测资料,提 供枯、平、丰水季节的天然流场资料和抽水实验的人工流场资料,选用或自编相应的程序软 件进行的。由于水头函数是一个多元函数,他是地下水模型中各要素综合作用的反映,因此 模型识别的地质含义可理解为对研究区水文地质条件的一次全面判断。在条件允许的情况 下,应进一步利用长期观测资料的历史水位进行检验。 模型识别的方法有直接解法和间接解法两种 直接解法把水头函数作为已知项,用反演计算直接寻找模型中的参数和其他未知量的最 优解。直接解法虽有高效率的运算速度,但要求过严的工程控制度(在理论上要求每个节点 的水头值在计算时段内均为已知值)和对数据误差的敏感反映,是其难以适应现实条件。 间接解法是一种常用的方法。它在给定定解条件的已知源、汇项的前提下,用正演计算次,应避免置计算边界于源、汇项附近,并远离供水中心,以缩小边界条件概化不当对计算 结果的不良影响;此外,模型识别与预测的边界必须一致,否则模型识别的成果将失去意义。 在二维地下水模型中,垂向水量交换是作为水量附加项( W 项)列入方程中的,因此 在概化时应特别慎重。同时要求给出含水层中的人工抽(注)水井的坐标、类型及其抽(注) 水强度。 (4)初始条件的概化:按初始时刻各控制节点实测水位资料绘制的等水位线图,给出 各节点的水位作为初始条件。由于控制节点的数量有限,等水位线图的制作难免在一定的随 意性,在含水层结构或边界条件较复杂的情况下,最好利用模型的小步长运行进行校正。 3. 计算区域的离散 数值法根据分割近似原理,将一个反映实际渗流场的光滑连续的水头曲面,用一个由若 干彼此衔接无缝不重叠的三角形(有限元法)或方形、矩形(有限差分法)拼凑成的连续但 不光滑的水头折面代替,将非线问题简化为线性问题求解。按离散化要求部分时,首先要选 好控制性节点,它是具有完整水位资料的观测孔。由于观测孔的数量有限,要有许多插值点 平补充,完成对整个计算域的离散。为了保证模型识别的精度,每一个参数分区和水位边界 至少应保证有一个已知水位变化规律的控制性节点。插值点应布置在水位变化明显、参数分 区界线、承压水与潜水分界线的控制节点稀疏的地方,并结合单元部分原则,对插值点的位 置作适当的调整。 (1)单元部分的原则,以控制水文地质条件宏观规律为目的。一般从资料较多的中心 地带向边远地区逐渐放稀。在水力坡度变化大的地段要适当加密,但应避免突变,对三角形 单元的三边之长不宜相差太大,其长、短边之比不要超过 3:1,三角形的内角以 300~900 之 间为好,否则影响数值解的收敛。部分后,要按一定顺序对节点网格作系统的编号,并准备 各节点的数据。 (2)时间的离散,是根据地下水位降(升)速场的特点,选好合适的时间步长控制水 头变化规律,既保证计算精度,又节约运算时间。如模拟抽水试验时,抽水初水位下降迅速, 必须用以分为单位的小步长才能控制,随着水位降速的变慢,逐渐延长至以时、日为单位的 步长。模拟稳定开采时,可用月、季、甚至年为单位的大步长。 4. 模型的识别与检验 模型识别是用实测水头值及其他已知条件校正模型方程、结构参数、边界条件中的某些 不确切的成分,数学运算中称解逆问题。他是根据详勘要求的一个水文年动态观测资料,提 供枯、平、丰水季节的天然流场资料和抽水实验的人工流场资料,选用或自编相应的程序软 件进行的。由于水头函数是一个多元函数,他是地下水模型中各要素综合作用的反映,因此 模型识别的地质含义可理解为对研究区水文地质条件的一次全面判断。在条件允许的情况 下,应进一步利用长期观测资料的历史水位进行检验。 模型识别的方法有直接解法和间接解法两种。 直接解法把水头函数作为已知项,用反演计算直接寻找模型中的参数和其他未知量的最 优解。直接解法虽有高效率的运算速度,但要求过严的工程控制度(在理论上要求每个节点 的水头值在计算时段内均为已知值)和对数据误差的敏感反映,是其难以适应现实条件。 间接解法是一种常用的方法。它在给定定解条件的已知源、汇项的前提下,用正演计算
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