地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势.doc

地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势.doc
地下水系统数值模拟的研究现状和发展趋势 郝治福，康绍忠 (中国农业中国农业水问题研究中心) 目前地下水系统数值模拟方法主要有有限差分法(FDM)、有限单元法(FEM) 、边界元法(BEM)和有限分析法(FAM)等。
20世纪60年代中期以来，随着快速大 容量电子计算机的出现和广泛应用，数值计算方法在地下水资源分析评价中得 到逐步推广，具有明显的通用性和广泛的适用性。
尤其近十几年，地下水系统数 值模拟取得了长足进步。

一、国外地下水系统数值模拟研究现状 目前，国外该领域的研究主要针对数值模拟法的薄弱环节，提出新的思维 方法，采用新的数学工具，分析不同尺度下的变化情况，合理地描述地下水系统 中大量的不确定性和模糊因素。

1、该领域科学家在地下水系统数值模拟的工作程序、步骤方面达成了一致 ，强调对水文地质条件合理概化的重要性，并深入探讨尺度转换问题和量化不 确定因素问题。
根据Anderson等提出的工作程序，要建立一个正确且有意义的地下水系统 数值模型，应进行以下工作：确定模型目标，建立水文地质概念模型，建立数学 模型，模型设计及模型求解，模型校正，校正灵敏度分析，模型验证和预报，预 报灵敏度分析，模型设计与模型结果的给出，模型后续检查以及模型的再设计。
Ewing提出地下水污染流模拟和建模需要强调3个方面的问题：①有效地模拟复 杂的流体之间以及流体与岩石之间的相互作用； ②必须发展准确的离散技术，保留模型重要的物理特性；③发挥计算机技术体 系的潜力，提供有效的数值求解算法。
针对Newman等的推测，Wood提出了二 维地下水运动有限元计算的时间步长条件。
Kim等对抽取地下水造成的noordbe rgumeffect(reversewaterlevel fluctuation)现象进行数值模拟，阐述了其机理性原因。
Scheibe等分析了在不同 尺度下的地下水流及其运移行为。
Ghassemi指出三维模型可以