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    潜水摄动有限元的随机数值模拟

    陈家军 李森 孟占利 杨周喜

    陈家军, 李森, 孟占利, 杨周喜, 2008. 潜水摄动有限元的随机数值模拟. 地球科学, 33(2): 279-284.
    引用本文: 陈家军, 李森, 孟占利, 杨周喜, 2008. 潜水摄动有限元的随机数值模拟. 地球科学, 33(2): 279-284.
    CHEN Jia-jun, LI Sen, MENG Zhan-li, YANG Zhou-xi, 2008. Stochastic Numerical Modeling of Groundwater in a Phreatic Aquifer with Perturbation Finite Element Method. Earth Science, 33(2): 279-284.
    Citation: CHEN Jia-jun, LI Sen, MENG Zhan-li, YANG Zhou-xi, 2008. Stochastic Numerical Modeling of Groundwater in a Phreatic Aquifer with Perturbation Finite Element Method. Earth Science, 33(2): 279-284.

    潜水摄动有限元的随机数值模拟

    基金项目: 

    教育部重点基金项目 104012

    国家自然科学基金资助项目 40772148

    详细信息
      作者简介:

      陈家军(1962-), 男, 博士, 教授, 研究方向为环境模拟与污染治理.E-mail: jeffchen@bnu.edu.cn

    • 中图分类号: P641

    Stochastic Numerical Modeling of Groundwater in a Phreatic Aquifer with Perturbation Finite Element Method

    • 摘要: 潜水水流的动态随机模拟是一个复杂而难解决的问题.通过建立二维潜水非稳定流模拟的摄动随机有限元模型, 把控制方程的主要参数渗透系数和给水度随机变量、及源汇项和边界条件看作随机变量.在充分考虑4种随机因素的条件下, 推导出求解潜水二维非稳定流均值和方差的9个方程; 重点介绍了不同方程数值离散的特殊处理方法.通过设定理想例子对模拟结果进行了分析, 表明随机变量中边界条件值方差、渗透系数方差变化对水头方差变化的影响很小, 给水度方差的变化对水头方差的变化影响很大.本模型考虑因素全面, 对一般的潜水非稳定流随机模拟都可应用.本研究给出了边界、渗透系数、给水度的随机因素对潜水动态模拟的影响, 丰富和补充了地下水运动的随机理论.

       

    • 图  1  计算区节点和单元划分

      Fig.  1.  Node and element division of calculation region

      图  2  同模拟时间下均值数值解与解析解对比

      Fig.  2.  Comparison of numerical and analytic solutions for simulated mean value

      图  3  随机变量方差变化时同一水平线上水头方差变化

      Fig.  3.  Variance variations of water head in level line to variance variation of stochastic variables

      表  1  随机参数最初设定值

      Table  1.   Initial value of stochastic parameters

      表  2  位时均值数值解与解析解对比

      Table  2.   comparison of numerical and analytical solutions of mean value of groundwater level

      表  3  透系数方差变化

      Table  3.   Variance variation of permeability coefficient

      表  4  随机变量方差变化时水头方差的变化

      Table  4.   Variance variations of water head tO variance variation of stochastic variables

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    出版历程
    • 收稿日期:  2007-03-28
    • 刊出日期:  2008-03-25

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