基于LHS方法的地下水流模型不确定性分析 被引量：23

1

作者 施小清 吴吉春 +2 位作者 姜蓓蕾 方瑞 孙媛媛 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期1-6,共6页

本文以理想地下水流问题为例,采用拉丁超立方取样(LHS)方法分析地下水流模型中水文地质参数以及源汇项等的不确定性对模拟结果的影响。另外,利用Spearman偏(秩)相关系数和标准(秩)回归系数分析方法对参数的灵敏度进行分析。结果表明LHS... 本文以理想地下水流问题为例,采用拉丁超立方取样(LHS)方法分析地下水流模型中水文地质参数以及源汇项等的不确定性对模拟结果的影响。另外,利用Spearman偏(秩)相关系数和标准(秩)回归系数分析方法对参数的灵敏度进行分析。结果表明LHS方法是地下水流模型随机分析的有效途径。 展开更多

关键词 不确定性 敏感性 LHS方法 蒙特卡罗方法 地下水流模型

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遗传算法在反演三维地下水流模型参数中的应用 被引量：5

2

作者 李竞生 姚磊华 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 2002年第5期7-11,共5页

本文以非均质各向同性承压三维非稳定流为理想模型 ,结合有限元法讨论了用遗传算法反演水文地质参数问题。计算结果表明 ,本文在简单遗传算法 (SGA)的基础上提出的优体克隆 +子体优生遗传算法 (BCC -YGCD -GA)具有收敛速度快、解的精度... 本文以非均质各向同性承压三维非稳定流为理想模型 ,结合有限元法讨论了用遗传算法反演水文地质参数问题。计算结果表明 ,本文在简单遗传算法 (SGA)的基础上提出的优体克隆 +子体优生遗传算法 (BCC -YGCD -GA)具有收敛速度快、解的精度高和避免出现早熟等优点。 展开更多

关键词 三维地下水流模型 遗传算法 反演 理想模型 有限单元法 不资源评价 矿床疏干计算

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新增激发条件下地下水流模型的分解与叠加

3

作者 王晓明 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期35-37,共3页

扼要介绍了线性定解问题的叠加原理。进而讨论了叠加原理在地下水流模型中的应用问题———地下水流模型的分解与叠加。在新增激发条件下,为便于问题的分析及模型的求解,可将模型分解为初始流场模型与附加水头场模型。模型分解与叠加不... 扼要介绍了线性定解问题的叠加原理。进而讨论了叠加原理在地下水流模型中的应用问题———地下水流模型的分解与叠加。在新增激发条件下,为便于问题的分析及模型的求解,可将模型分解为初始流场模型与附加水头场模型。模型分解与叠加不仅可简化复杂模型的求解问题,更有助于对水文地质过程的理解。利用附加水头场反求参数以及解决当初始水位非水平、非稳定时,Dupuit公式、Theim公式和Theis公式的应用问题,将显得十分便利。 展开更多

关键词 地下水流模型 模型分解 模型叠加 附加水头场

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基于小波神经网络的地下水流数值模拟模型的替代模型研究 被引量：14

4

作者 王宇 卢文喜 +1 位作者 卞建民 安永凯 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期139-146,共8页

以吉林西部为研究区,建立地下水流数值模拟模型,分别应用蒙特卡罗方法和拉丁超立方方法在研究区10个县(市)开采量的可行范围内进行采样,经对比选择拉丁超立方抽样结果得到输入(开采量)—输出(水位降深)数据集,建立小波神经网络模型作为... 以吉林西部为研究区,建立地下水流数值模拟模型,分别应用蒙特卡罗方法和拉丁超立方方法在研究区10个县(市)开采量的可行范围内进行采样,经对比选择拉丁超立方抽样结果得到输入(开采量)—输出(水位降深)数据集,建立小波神经网络模型作为地下水流数值模拟模型的替代模型,而后对替代模型有效性作误差分析,并与多元非线性回归替代模型进行对比.结果显示,2种替代模型在功能上都能逼近地下水流数值模拟模型,但小波神经网络模型得到的水位降深均值和水位降深剩余标准差与模拟模型计算结果的相对误差分别低于多元非线性回归模型76%和45%,说明小波神经网络模型更适合作为地下水流数值模拟模型的替代模型,这为减少优化模型求解过程中直接调用模拟模型所造成的计算负荷提供了一种有效的替代方法. 展开更多

关键词 替代模型 地下水流数值模拟模型 拉丁超立方 小波神经网络模型

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基于克里格法的地下水流数值模拟模型的替代模型研究 被引量：14

5

作者 安永凯 卢文喜 +1 位作者 董海彪 罗建男 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1073-1079,共7页

以内蒙古乌拉特中旗金泉工业园区水源地为研究区,建立了研究区地下水流数值模拟模型.采用拉丁超立方方法得到输入(抽水量)输出(水位降深)数据集,运用克里格法建立了地下水流数值模拟模型的替代模型—克里格模型.将克里格模型输出结果与... 以内蒙古乌拉特中旗金泉工业园区水源地为研究区,建立了研究区地下水流数值模拟模型.采用拉丁超立方方法得到输入(抽水量)输出(水位降深)数据集,运用克里格法建立了地下水流数值模拟模型的替代模型—克里格模型.将克里格模型输出结果与地下水流数值模拟模型输出数据集进行对比发现,克里格模型和地下水流数值模拟模型得到的地下水位降深均值的拟合平均相对误差为0.22%,地下水位降深剩余标准差的拟合平均相对误差为0.03%,拟合误差很小.表明克里格模型可以有效地替代地下水流数值模拟模型,这为大幅减小优化模型在优化迭代求解过程中多次调用模拟模型造成的巨大计算负荷提供一种有效的替代方法. 展开更多

关键词 替代模型 地下水流数值模拟模型 拉丁超立方 克里格模型

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地下水流数值模型的分解与叠加 被引量：5

6

作者 王晓明 黄新 阎黎东 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期31-33,共3页

叠加原理在水文地质计算中的应用相当普遍,但一般局限于地下水流模型的解析解,本文扼要介绍了线性定解问题的叠加原理,在此基础上提出了线性离散模型的叠加原理,进而讨论了线性离散模型的叠加原理在地下水流数值模型中的应用??地下水流... 叠加原理在水文地质计算中的应用相当普遍,但一般局限于地下水流模型的解析解,本文扼要介绍了线性定解问题的叠加原理,在此基础上提出了线性离散模型的叠加原理,进而讨论了线性离散模型的叠加原理在地下水流数值模型中的应用??地下水流数值模型的分解与叠加。模型分解与叠加既可用于解析分析也可用于数值计算;同时不仅可以简化复杂模型的求解问题,更有助于理解地下水变化过程。 展开更多

关键词 地下水流数值模型 模型分解 模型叠加 离散模型

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基于双响应面法的地下水流数值模拟模型的替代模型研究 被引量：2

7

作者 安永凯 卢文喜 《中国农村水利水电》 北大核心 2014年第9期159-162,共4页

以内蒙古金泉工业园区水源地为研究区,在已有地下水流数值模拟模型基础上,采用拉丁超立方抽样方法,获取输入(抽水量)数据集和输出(地下水位降深)数据集,运用双响应面方法,建立了地下水流数值模拟模型的替代模型——双响应面模型。经验证... 以内蒙古金泉工业园区水源地为研究区,在已有地下水流数值模拟模型基础上,采用拉丁超立方抽样方法,获取输入(抽水量)数据集和输出(地下水位降深)数据集,运用双响应面方法,建立了地下水流数值模拟模型的替代模型——双响应面模型。经验证,双响应面模型计算出的地下水水位降深均值与地下水流数值模拟模型计算出的地下水水位降深均值的平均相对拟合误差为0.22%,地下水水位降深剩余标准差的平均相对拟合误差为0.03%,相对拟合误差都比较小,说明所建立的双响应面模型可以有效地替代地下水流数值模拟模型,这为地下水资源优化管理中替代模型的建立提供了有效的科学论证。 展开更多

关键词 替代模型 地下水流模拟模型 拉丁超立方抽样 双响应面模型

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银川平原地下水流的数值模拟 被引量：4

8

作者 韩宇平 许拯民 蒋任飞 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2007年第12期222-226,共5页

为了便于对灌区的节水灌溉措施进行生态环境影响评价,采用有限差分法,利用MODFLOW软件建立了银川平原浅层地下水水流模型,并对银川平原浅层地下水进行了数值模拟。结果表明,在模型的识别阶段和验证阶段,所有观测孔水头的计算值与观测值... 为了便于对灌区的节水灌溉措施进行生态环境影响评价,采用有限差分法,利用MODFLOW软件建立了银川平原浅层地下水水流模型,并对银川平原浅层地下水进行了数值模拟。结果表明,在模型的识别阶段和验证阶段,所有观测孔水头的计算值与观测值,在各时段拟合误差绝对值的平均值分别为0.055和0.105 m,所有结果显示两者基本一致,说明所建模型可用于灌区水资源管理的仿真计算。 展开更多

关键词 地下水流模型 数值模拟 MODFLOW 银川平原

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嵌套抽样算法用于地下水模型评价的算例研究 被引量：4

9

作者 曹彤彤 曾献奎 吴吉春 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期69-76,共8页

模型评价(模型选择)是地下水数值模拟不确定分析的重要研究内容,模型边缘似然值是进行模型评价的重要依据。嵌套抽样算法是一种高效的高维积分计算方法,能有效计算复杂模型的边缘似然值。本次研究提出了一种基于Adaptive Metropolis的... 模型评价(模型选择)是地下水数值模拟不确定分析的重要研究内容,模型边缘似然值是进行模型评价的重要依据。嵌套抽样算法是一种高效的高维积分计算方法,能有效计算复杂模型的边缘似然值。本次研究提出了一种基于Adaptive Metropolis的嵌套抽样算法,通过对两个(线性、非线性)解析函数及一组不同结构的地下水模型边缘似然值的计算,并与大样本条件下算术平均方法的计算结果相对比,验证了该方法对于计算模型边缘似然值的有效性。 展开更多

关键词 嵌套抽样算法 模型评价 模型选择 地下水流模型 边缘似然值

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基于多单元均衡法的地下水流与水质联合数值研究 被引量：1

10

作者 徐西永 叶为民 《水资源与水工程学报》 2016年第2期108-113,共6页

针对地下渗流与污染物迁移数值模拟中计算程序复杂、效率偏低等不足,开展了地下水流与水质联合数值研究。首先基于多单元均衡法,建立了渗流与污染物迁移的联合模型,采用Matlab语言编制了联合程序,使之能够求解单一地下水渗流、初始流场... 针对地下渗流与污染物迁移数值模拟中计算程序复杂、效率偏低等不足,开展了地下水流与水质联合数值研究。首先基于多单元均衡法,建立了渗流与污染物迁移的联合模型,采用Matlab语言编制了联合程序,使之能够求解单一地下水渗流、初始流场稳定的地下水污染和初始流场不稳定的地下水污染等多种情况。然后计算了一维对流弥散问题,并与多种计算方法进行对比分析。最后对某地地下水污染物的扩散分布进行了模拟。结果表明:通过控制自定义特征数,实现了对不同水文地质特征问题的求解;采用上游加权法解决大Peclet数污染物迁移问题时,并无明显数值弥散现象,又能抑制数值解的振动;本程序具有较高的计算效率,并能够显著提高后处理的可视化程度。 展开更多

关键词 多单元均衡法 上游加权 地下水流模型 地下水水质模型 耦合分析 MATLAB

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新疆渭干河流域地下水三维流数值模拟 被引量：9

11

作者 黎明 陈崇希 张明江 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期74-78,共5页

采用任意多边形网格有限差分法求解模型,根据地下水水头长观资料识别模型的水文地质参数,建立了含混合井孔的6层模拟系统的地下水三维不稳定流模型来刻画渭干河流域地下水流动的基本规律。运用识别后的模型进行了地下水资源评价,预测了... 采用任意多边形网格有限差分法求解模型,根据地下水水头长观资料识别模型的水文地质参数,建立了含混合井孔的6层模拟系统的地下水三维不稳定流模型来刻画渭干河流域地下水流动的基本规律。运用识别后的模型进行了地下水资源评价,预测了未来10a不同开采条件下的地下水动态变化,探讨了地下水资源的合理开发模式,提出在以蒸发排泄为主的条件下,应在保证生态用水的前提下最大限度地夺取无效蒸发。 展开更多

关键词 混合井孔 地下水三维流模型 数值模拟 地下水资源评价 渭干河流域 新疆

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确定平原地下水^4He年龄方法的尝试——以河北平原为例 被引量：3

12

作者 蔡鹤生 鄢志华 +4 位作者 刘存富 周爱国 张俊刚 李延河 宋鹤彬 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第B09期275-278,共4页

放射性衰变产生的氦组分（^3H衰变产生^3He，U／Th衰变产生^4He）广泛地用于地下水测年。本文分析了地下水中惰性气体的组成，采用过剩空气非分馏（UA）模型进行了单独氦组分的分离。结果表明，河北平原第三含水组（Q2）中的过剩。He是... 放射性衰变产生的氦组分（^3H衰变产生^3He，U／Th衰变产生^4He）广泛地用于地下水测年。本文分析了地下水中惰性气体的组成，采用过剩空气非分馏（UA）模型进行了单独氦组分的分离。结果表明，河北平原第三含水组（Q2）中的过剩。He是含水组内原地产量和深部地壳通量的共同作用的结果。由于缺乏确定氦平衡参数的约束很好的客观分析，选择应用地下水流模型主观调节来估算迭代过程中的外部通量和流速场，然后根据这个模型所取得的^4He年龄与应用其他方法包括^14C测年和水文模型取得的年龄进行了对比。 展开更多

关键词 惰性气体 ^4He年龄 地下水 河北平原 地下水流模型 年龄 ^14C测年 放射性衰变 ^3HE 过剩空气

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地下水数值模拟中入渗补给滞后的处理方法 被引量：6

13

作者 胡立堂 仪彪奇 杨旭辉 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期16-20,共5页

地面水入渗补给地下水具有滞后性。文章介绍了地下水数值模拟中入渗滞后补给的权系数方法,该方法仅有一个参数需要确定。基于均质介质和底面为自由液面的一维土柱的理想模型数值试验,利用不同滞后因子的饱和地下水流模型同饱和-非饱和... 地面水入渗补给地下水具有滞后性。文章介绍了地下水数值模拟中入渗滞后补给的权系数方法,该方法仅有一个参数需要确定。基于均质介质和底面为自由液面的一维土柱的理想模型数值试验,利用不同滞后因子的饱和地下水流模型同饱和-非饱和地下水模型求解的入渗补给量进行对比分析,认为待定参数与地下水位埋深成反比,与介质的饱和渗透系数成正比,通过40组设定的模型试验得到地下水埋深和饱和渗透系数对应的待定系数取值的统计关系式。这些成果为饱和地下水流模型中入渗滞后性的描述提供了参考,将提高地下水流模拟的仿真性。 展开更多

关键词 地下水流模型 滞后补给 饱和-非饱和 权系数 FEFLOW

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基于遗传算法的地下水人工回灌系统优化——以北京永定河冲洪积扇为例 被引量：1

14

作者 郝奇琛 邵景力 +2 位作者 李宇 谢振华 崔亚莉 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期67-71,共5页

地下水人工回灌是增加含水层补给资源量的有效方法之一。为评价地下水人工回灌系统的最大回灌效率。以地下水长期超采的北京永定河冲洪积扇为例,建立了地下水人工回灌系统优化模型。为预测地下水对回灌方案的响应,优化模型中嵌入了地下... 地下水人工回灌是增加含水层补给资源量的有效方法之一。为评价地下水人工回灌系统的最大回灌效率。以地下水长期超采的北京永定河冲洪积扇为例,建立了地下水人工回灌系统优化模型。为预测地下水对回灌方案的响应,优化模型中嵌入了地下水流模型,模拟预测的结果返回到优化模型中作为约束条件,优化过程最终由遗传算法(GA)求解。GA的选择方法为轮盘赌选择法,并使用罚函数法解决了优化模型的限制条件问题。求解结果显示,优化后的地下水人工回灌系统将更有效的增加含水层的储存资源量,在地下水限高水位约束下,两种方案回灌至含水层的水量将从127.42×106 m3和243.48×106 m3分别增加到140.46×106 m3和275.55×106 m3,回灌结束后水位最大升幅为26m。说明开发的优化模型可以高效求得最优回灌方案。 展开更多

关键词 优化模型 遗传算法 地下水人工补给 回灌速率 地下水流模型

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SIP和PCG2两种迭代法在地下水数值计算中的应用对比 被引量：8

15

作者 马驰 《西安科技学院学报》 北大核心 2002年第1期59-62,共4页

对两种目前最受地下水工作者喜欢的数值迭代法SIP和PCG2做一对比 ,主要分析了这两种方法的原理及其使用效果的差异 ,并结合简单的实例进行验证 ,得出结论 :SIP法在方法本身和人为操作两方面都具有难以避免的不精确 ,而PCG2法则就这两方... 对两种目前最受地下水工作者喜欢的数值迭代法SIP和PCG2做一对比 ,主要分析了这两种方法的原理及其使用效果的差异 ,并结合简单的实例进行验证 ,得出结论 :SIP法在方法本身和人为操作两方面都具有难以避免的不精确 ,而PCG2法则就这两方面而言却是一种行之有效、精确性极高的数值迭代法 ,而且在地下水数值计算领域具有很高的推广价值。 展开更多

关键词 地下水 数据计算 应用对比 SIP PCG2 数值迭代法 精确性 地下水流模型

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岩溶地下水系统灰色特征及灰参模型研究——以桂林东区岩溶裂隙管道、凯里岩溶裂隙地下水系统为例(英文) 被引量：1

16

作者 易连兴 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 1996年第Z1期123-129,共7页

本文结合岩溶地下水系统自身所具有的灰色特征,首次把灰色系统理论引入地下水渗流模型中,建立起具有灰源汇项、灰边界、灰水文地质参数等灰变量岩溶地下水系统水流模型（KGSGPM）;研究了水文地质灰参数求解方法——枯、雨季参数法和最... 本文结合岩溶地下水系统自身所具有的灰色特征,首次把灰色系统理论引入地下水渗流模型中,建立起具有灰源汇项、灰边界、灰水文地质参数等灰变量岩溶地下水系统水流模型（KGSGPM）;研究了水文地质灰参数求解方法——枯、雨季参数法和最优区间参数法。并把灰参模型应用于贵州凯里岩溶裂隙和广西桂林东区岩溶裂隙管道两种类型地下水系统中,取得了更符合系统特征的水文地质参数,为复杂和多变的岩溶地下水系统评价提出了一种方法。同时文中还从另一侧面进一步研究了在多孔介质上建立的达西流模型对岩溶地下水系统的适应性。两种类型的计算结果表明,岩溶裂隙管道型比岩溶裂隙型其水文地质参数具有更大的灰度。 展开更多

关键词 岩溶地下水系统 灰色参数 地下水流灰参模型 广西桂林 贵州凯里

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系列模型在地下水允许开采量计算评价中的应用 被引量：1

17

作者 崔秋苹 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2007年第6期551-554,共4页

通过对河北平原地质、水文地质条件的充分分析研究,利用连续10 a的开采和动态资料,采用有限单元法和线性规划建立了符合客观实际的深层水水文地质概念模型、水量模型、预报模型及水资源管理模型,并优选出合理水位降深条件下的深层水允... 通过对河北平原地质、水文地质条件的充分分析研究,利用连续10 a的开采和动态资料,采用有限单元法和线性规划建立了符合客观实际的深层水水文地质概念模型、水量模型、预报模型及水资源管理模型,并优选出合理水位降深条件下的深层水允许开采量。在2001—2030年30 a优化期内,确定了京津以南平原采用年水位降深为零、冀东平原采用年水位降深为0.5 m时深层地下水允许开采量是可行的。 展开更多

关键词 水文地质概念模型 地下水流数值模拟模型 地下水管理模型 允许开采量 河北平原

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沈采地区第四系地下水水资源评价 被引量：2

18

作者 赵玉娟 《节水灌溉》 北大核心 2010年第10期23-25,共3页

在充分收集已有资料的基础上,查明了沈采地区第四系地下水的水文地质条件、开采现状及地下水动态,建立了三维地下水流数学模型,并运用该模型对下水动态趋势进行了预测,论证了扩大开采的潜力。

关键词 第四系地下水 地下水动态 地下水流数学模型

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数值模型在黑河干流中游水资源管理中的应用 被引量：9

19

作者 胡立堂 陈崇希 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期93-98,共6页

以黑河干流中游水资源管理为例,利用地下水数值模型研究了天然和人工活动作用下泉水、地下水向地表水排泄量的变化规律;预测分析了不同情景下的水资源开发利用状况。研究表明,地下水向河-泉的排泄量呈衰减趋势,且地下水的增采量和渠系... 以黑河干流中游水资源管理为例,利用地下水数值模型研究了天然和人工活动作用下泉水、地下水向地表水排泄量的变化规律;预测分析了不同情景下的水资源开发利用状况。研究表明,地下水向河-泉的排泄量呈衰减趋势,且地下水的增采量和渠系防渗节约的水量主要来源于地下水储存量的消耗;指出在目前有限的水资源条件下,为保护生态地质环境,必须限制地下水的持续超采。 展开更多

关键词 黑河干流中游 干旱区 地下-地表水 地下水三维流模型 泉

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任意多边形网格剖分的潜水层水流模型

20

作者 高玉龙 刘志杰 +1 位作者 韩玉 易树平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1385-1393,共9页

为了提高潜水含水层水流数值模型网格剖分的灵活性,利用多点通量近似方法,建立适用于任意多边形网格剖分的潜水层水流数值模型.通过4个案例验证模型的有效性,将新模型与通用软件MODFLOW的模拟结果进行对比.结果显示,新模型计算结果与MOD... 为了提高潜水含水层水流数值模型网格剖分的灵活性,利用多点通量近似方法,建立适用于任意多边形网格剖分的潜水层水流数值模型.通过4个案例验证模型的有效性,将新模型与通用软件MODFLOW的模拟结果进行对比.结果显示,新模型计算结果与MODFLOW的结果有良好的一致性.在具有复杂边界形状的案例中,新模型的均方根误差均小于对应的MODFLOW的均方根误差,说明使用任意多边形网格剖分的新模型表现优于MODFLOW模型.研究结果表明,新模型有潜力应用于具有复杂边界形状的潜水层的水流过程模拟. 展开更多

关键词 地下水流模型 任意多边形网格 有限体积法 多点通量近似 潜水含水层

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