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考虑毛细饱水带的非承压含水层中仿Theis井流模型及解析解
1
作者
晋浩颖
程大伟
+3 位作者
詹红兵
杨胜科
张晓斐
张琳
《吉林大学学报(地球科学版)》
北大核心
2025年第2期563-574,共12页
受制于经典饱和渗流理论中自由面定位在潜水面处的局限性,非承压含水层中仿Theis井流模型存在理论基础不坚实、参数物理意义不明确等问题。为克服上述局限性,首先将自由面由潜水面移动到进气值面,以定位在进气值面处的Boussinesq方程为...
受制于经典饱和渗流理论中自由面定位在潜水面处的局限性,非承压含水层中仿Theis井流模型存在理论基础不坚实、参数物理意义不明确等问题。为克服上述局限性,首先将自由面由潜水面移动到进气值面,以定位在进气值面处的Boussinesq方程为控制方程,修正仿Theis井流模型,并推导模型的解析解;之后,构建参数反演模型,以校准模型参数,并通过分别将修正模型计算的降深和经典模型计算的理论降深与实测降深进行对比,检验修正模型的合理性;然后,利用参数敏感性分析探讨修正模型下进气值面高程的变化特征;最后,讨论进气值面处铅直方向渗流分速度的计算方法和变化特征。结果表明:修正模型计算的降深曲线与实测降深曲线基本吻合;进气值面高程随与井中心的距离、给水度增大而增大,随抽水流量增大而减小。在抽水早期,进气值面高程随渗透系数的增大而减小,在抽水后期则相反。基于进气值面处水量均衡关系(基于线性或非线性方程,采用完整解或近似解)及进气值面处渗流连续性方程(基于线性方程,采用完整解)等5种情况,推导的铅直方向渗流分速度的解析表达计算结果基本吻合,曲线趋势一致,表现为随抽水时间的延长呈非线性增长。
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关键词
进气值面
井流模型
完整井
BOUSSINESQ方程
解析解
参数反演模型
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职称材料
定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型
2
作者
张琳
程大伟
+4 位作者
詹红兵
杨胜科
梁修雨
张晓斐
晋浩颖
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期54-62,74,共10页
河流-地下水交互对维持河流及周边生态系统功能、水资源可持续利用、水环境保护等方面具有重要影响。以定位在进气值面处的Boussinesq方程为控制方程,构建定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型,采用Laplace变换获取了模型的...
河流-地下水交互对维持河流及周边生态系统功能、水资源可持续利用、水环境保护等方面具有重要影响。以定位在进气值面处的Boussinesq方程为控制方程,构建定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型,采用Laplace变换获取了模型的解析解,并构建相应的参数反演模型;通过与饱和-非饱和渗流数值解对比,验证新模型的合理性;利用参数敏感性分析探讨进气值面高程的变化特征;基于进气值面处渗流连续性方程和水量均衡关系推导出进气值面处铅直方向渗流分速度解析解,并对比了进气值面处铅直方向渗流分速度解析解与数值解,讨论了进气值面处铅直方向渗流分速度变化特征。结果表明:定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型的解析解与饱和-非饱和流数值模拟吻合度较高,其解析解是合理的;与其他模型相比,该模型能够克服自由面定在潜水面处的局限性,其理论基础更加坚实、参数的物理意义更加合理。
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关键词
河流-地下水交互
进气值面
BOUSSINESQ方程
LAPLACE变换
参数反演
解析解
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职称材料
题名
考虑毛细饱水带的非承压含水层中仿Theis井流模型及解析解
1
作者
晋浩颖
程大伟
詹红兵
杨胜科
张晓斐
张琳
机构
长安
大学
水利与环境学院
旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室(长安
大学
)
德克萨斯农工大学地理与地球物理系
西安曲江渼陂湖投资建设有限公司
出处
《吉林大学学报(地球科学版)》
北大核心
2025年第2期563-574,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2020YFC1808304)
国家自然科学基金项目(41602237)。
文摘
受制于经典饱和渗流理论中自由面定位在潜水面处的局限性,非承压含水层中仿Theis井流模型存在理论基础不坚实、参数物理意义不明确等问题。为克服上述局限性,首先将自由面由潜水面移动到进气值面,以定位在进气值面处的Boussinesq方程为控制方程,修正仿Theis井流模型,并推导模型的解析解;之后,构建参数反演模型,以校准模型参数,并通过分别将修正模型计算的降深和经典模型计算的理论降深与实测降深进行对比,检验修正模型的合理性;然后,利用参数敏感性分析探讨修正模型下进气值面高程的变化特征;最后,讨论进气值面处铅直方向渗流分速度的计算方法和变化特征。结果表明:修正模型计算的降深曲线与实测降深曲线基本吻合;进气值面高程随与井中心的距离、给水度增大而增大,随抽水流量增大而减小。在抽水早期,进气值面高程随渗透系数的增大而减小,在抽水后期则相反。基于进气值面处水量均衡关系(基于线性或非线性方程,采用完整解或近似解)及进气值面处渗流连续性方程(基于线性方程,采用完整解)等5种情况,推导的铅直方向渗流分速度的解析表达计算结果基本吻合,曲线趋势一致,表现为随抽水时间的延长呈非线性增长。
关键词
进气值面
井流模型
完整井
BOUSSINESQ方程
解析解
参数反演模型
Keywords
air entry plane
well model
fully penetrating well
Boussinesq equation
analytical solution
parameter inversion model
分类号
P641.2 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型
2
作者
张琳
程大伟
詹红兵
杨胜科
梁修雨
张晓斐
晋浩颖
机构
长安
大学
水利与环境学院
长安
大学
旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室
德克萨斯农工大学地理与地球物理系
南方科技
大学
环境科学与工程学院
西安曲江渼陂湖投资建设有限公司
出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期54-62,74,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2020YFC1808304)
国家自然科学基金项目(41602237)
陕西省创新能力支撑计划项目(2024RS-CXTD-54)。
文摘
河流-地下水交互对维持河流及周边生态系统功能、水资源可持续利用、水环境保护等方面具有重要影响。以定位在进气值面处的Boussinesq方程为控制方程,构建定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型,采用Laplace变换获取了模型的解析解,并构建相应的参数反演模型;通过与饱和-非饱和渗流数值解对比,验证新模型的合理性;利用参数敏感性分析探讨进气值面高程的变化特征;基于进气值面处渗流连续性方程和水量均衡关系推导出进气值面处铅直方向渗流分速度解析解,并对比了进气值面处铅直方向渗流分速度解析解与数值解,讨论了进气值面处铅直方向渗流分速度变化特征。结果表明:定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型的解析解与饱和-非饱和流数值模拟吻合度较高,其解析解是合理的;与其他模型相比,该模型能够克服自由面定在潜水面处的局限性,其理论基础更加坚实、参数的物理意义更加合理。
关键词
河流-地下水交互
进气值面
BOUSSINESQ方程
LAPLACE变换
参数反演
解析解
Keywords
stream-groundwater interaction
air entry plane
Boussinesq equation
Laplace transform
parameter inversion
analytical solution
分类号
TV133 [水利工程—水力学及河流动力学]
P641 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑毛细饱水带的非承压含水层中仿Theis井流模型及解析解
晋浩颖
程大伟
詹红兵
杨胜科
张晓斐
张琳
《吉林大学学报(地球科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型
张琳
程大伟
詹红兵
杨胜科
梁修雨
张晓斐
晋浩颖
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
0
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