溶质运移弥散系数反演数值方法研究

基于有限差分数值方法和单纯形探索理论,对溶质运移弥散系数反演数值方法进行了研究,提出了一维和二维溶质运移弥散系数反演方法.选用经典的二维溶质运移弥散反演实例进行弥散系数反演,当满足收敛条件时,计算浓度值与观测浓度值拟合较好,表明有限差分法与单纯形探索法相结合反求溶质运移弥散系数的方法是行之有效的.     

河流水质纵向弥散系数的频域反演

本文考虑水质参数随空间变化的特点，建立了河流水质纵向弥散系数反演模型，给出频域反演计算模式.为了检验计算精度，推导出时域数据的频域转换公式，最后给出计算实例.本文提出的参数反问颗模型和分布参数辨识方法不仅适用于河流，也适用于水库和湖泊的分布参数辨识。     

求田间土壤横向弥散系数的一种实验方法及解析解

当研究溶质在土壤中的多维运动规律时,需要确定土壤的横向弥散系数。横向弥散作用是由于土壤水的微观流速沿垂直于土壤水平均孔隙流速方向的波动引起的。大量试验资料表明,对同一种土壤,纵向弥散系数和横向弥散系数是不同的。关于纵向弥散系数的确定,目前已有比较成熟的方法,计算公式也比较简单。对于横向弥散系数的计算则研究较少。早在70年代初,Fried给出了一种研究土壤横向弥散系数的水平槽装置,并给出了时间较久时横向弥散系数的计算公式. 文献[2]将上述模型应用于非饱和土壤横向弥散系数的计算。到目前为止,对土壤横向弥散系数的研究主要以室内试验为主,试验装置也只适用于室内扰动土的弥散系数研究。由于扰动土与田间原状上的结构差异     

土壤水动力弥散系数的室内测定

用粉砂壤土进行了室内非饱和水动力弥散试验,依据质量守恒原理,推导了水动力弥散系数的计算公式,根据垂直土柱法测定的土壤水盐动态数据,计算了非饱和粉砂壤土的水动力弥散系数,并建立了该土壤水动力弥散系数与孔隙流速之间的关系。该方法物理概念清楚,计算公式简单实用。     

珠江干流的湍流扩散和弥散过程及其模拟

本文主要讨论污染物在珠江干流扩散和弥散过程及其模拟。 弥散模式中弥散系数是关键数值。根据国外经验公式计算,珠江干流垂向混合系数为10~(-2)m~2/s,横向系数为10~(-1)m~2/s,与国外实测和模拟的结果相似。纵向弥散系数为10~3至10~5m~2/s,与国外类似河流比较偏高。 对西、前、后航道弥散情况进行数值模拟,纵向弥散系数采用10至65m~2/s,计算值与实测值接近。对伶仃洋深槽弥散情况进行数值模拟,纵向弥散系数采用10~4m~2/s,计算值与实测值相近。依此看来,国外经验公式用于珠江干流段,须予以修正,西、前、后航道纵向弥散系数可用10~2m~/s,黄埔至虎门口航道可用10~4m~2/s。     

饱和条件下田间土壤纵向及横向弥散系数的试验和计算

本文初步研究了野外条件下求田间土壤纵向及横向弥散系数的方法,并提出了一种试验装置.此装置结构简单,弥散试验可与入渗试验同时进行.针对横向弥散试验模型,本文给出了一种特殊的Euler-Lagrange有限元法模拟计算溶质运动规律,此有限元法可以消除数值弥散和数值跳动现象.利用实测资料,分别计算了田间土壤的纵向弥散和横向弥散系数及吸附参数.     

边坡潜滑面力学强度参数反演方法改进研究

基于极限平衡理论。对结构面力学强度参数反演公式进行了改进。根据坡体不同开挖步与稳定性变化关系,定义参数反演结果的边界约束条件：在此基础上时反演出的参数进行过滤筛选,得出符合坡体实际变形的合理可靠的参数值;通过实际工程算列发现．在输入主控参数进行试调过程中,满足约束条件的参数值和稳定性系数确实存在一个连续的有限区间值;对这些满足条件的反演参数值和稳定性系数进行渐进均化处理,最后得出某高速公路路堑边坡潜在滑面的力学强度参教和坡体整体稳定性系数。该计算方法提高了坡体稳定性评价的可靠度,它较单一的实验法、工程类比法、反分析法更加科学合理。值得深入探讨和研究。     

基于地下水对洪水响应的含水层水力参数反演

为探寻基于地下水对洪水响应的含水层水力参数反演方法,引进卷积分和优化技术计算含水层的压力传导系数和河床沉积物的阻滞系数,提出了基于Excel的反演计算流程,利用Excel实现了卷积分计算和参数求解。以陕西省榆林地区补浪河为研究区,开展了地下水对洪水响应的含水层参数反演,并与抽水试验确定的含水层水力参数进行了对比验证。结果表明,提出的方法与抽水试验方法计算的含水层的水力参数相差17%,可满足实际工作的需要。     

河流水质纵向弥散系数反问题的迭代算法

以函数逼近和Tikhonov正则化为基础，利用算子识别摄动法、线性化技术，建立了河流水质纵向弥散系数反问题的迭代算法，并给出了计算实例，其结果表明，该方法具有数值精度高，稳定性好，收敛速度快，整个参数反演过程可以程序化，由计算机完成等优点。值得在实际工作中采用。     

饱和-非饱和土壤中吸附性溶质水动力弥散实验研究

本文通过室内土柱对轻壤土和重壤土饱和、非饱和水动力弥散实验，得到了吸附性溶质水动力弥散参数的计算方法。根据一维饱和弥散实验结果，由相应的解析解，用简化计算方法求得饱和水动力弥散系数Dsh和阻滞因子R；对于一维非饱和弥散实验，在分析溶质的水动力弥散理论的基础上，推导出求解非饱和土壤水动力弥散系数Dsh(θ)的计算公式。