地下水污染风险分析的初步研究

对地下水污染的风险分析进行了初步探讨．利用改进的一次二阶矩方法和ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法对于无吸附和有吸附溶质地下水污染的风险概率进行了预测计算，并对各种参数的灵敏度作了估算，分析各种参数的影响，得出一些有意义的结论     

土壤储水过程及自由孔隙率的初步研究

本文通过室内实验和数值计算对入渗条件下土壤的储水过程进行了模拟,给出自由孔隙率的定义,并对土壤的自由孔隙率在不同因素影响下的变化规律作了初步探讨。     

非饱和土壤统计特征对宏观弥散度影响的分析

本文研究了重力为非饱和水分运动主要驱动力时，吸附溶质的宏观弥散度与孔隙介质统计特性和水力特性的关系，研究结果表明，宏观弥散度随溶质运移距离的增加而增加，并逐渐趋于一常数，宏观弥散度是土壤含水量、溶质吸附特性以及非饱和土体统计参数的函数，随平均含水量的增加而减少，随平均吸附因子和σｆ＾２、σα＾２、λｆ和λα的增加而增大。当溶质运移距离很大时，宏观弥散度为非饱和渗透系数的方差和相关距离的线性函数。     

非饱和土壤中吸附性溶质运移的基本方程和参数结构

本文应用随机场的谱分析方法，研究了吸附性溶质在非饱和，非均匀土体中运动时平均浓度所遵循的基本方程。当非饱和水分运动以重务为主要作用力时，设经对数变换后的土壤饱和渗透系数，吸附系数和α参数为正态平稳随机场，求得了宏观弥散度的解析表达式。研究结果表明，宏观散度由三部分组成，分别来源于非饱和渗透系数的自相关函数，非饱和渗透系数吸附参数的互相关函数，以及吸附参数的自相关函数。     

土壤中水、汽、热运动的耦合模型和蒸发模拟

本文给出了在饱和一非饱和土壤中,水,汽、热运动的耦合型数值模型及大气边界层模拟。计算所需输入的量为气象因素,土壤温度和水力特性。由于对耦合模型缺乏合适的解析解,故对两个模型分别用试验结果和解析解进行了验证,结果吻合较好。用此数值模型模拟了蒸发条件下的土壤水分运动问题。     

倾斜地下水含水层混合3维溶质运移数值模拟

针对不规则地下水含水层中溶质运移简化数值模拟问题,根据不规则地下水含水层特点,提出了柱体单元水头梯度平均面的概念。在水头梯度平均面的基础上,采用有限单元法推导柱体单元水平向溶质通量,而柱体单元垂向溶质运移通量则采用有限差分法进行推导,通过联合利用有限单元法和有限差分法计算柱体单元节点溶质均衡项,根据不规则柱体单元溶质均衡项计算结果,编制Fortran程序,建立倾斜地下水含水层混合3维溶质运移数值模拟模型。运用该模型模拟了不同条件下地下水中溶质运移过程,将模拟结果与解析解进行对比分析,模拟得到的溶质浓度结果正确、合理。该模型适用于倾斜地下水含水层中溶质运移模拟,具有节省计算工作量,单元剖分灵活的优点。同时,当Peclet数较大时,该模型分别在水平向和垂向采用迎风加权格式进行计算,有效地消除了边界附近出现的数值跳动现象,模型也适用于Peclet数较大的情况。     

三维地下水流随机分析的配点法

提出三维地下水不确定分析的随机配点法,比较了张量积配点法(TPCM)、Smolyak配点法(SmCM)、Stroud-2配点法(StCM)和概率配点法(PCM)等4种配点法的基本原理。其渗透系数场和水头场分别被表示为Karhunen-Loeve展开和多项式展开的形式;初始随机偏微分方程被转化为在相应配点上的确定性方程。进一步建立了基于Modflow-2000的随机模型,讨论了以上不同算法的计算精度及计算成本。分析结果表明,配点法可充分继承现有模拟软件或代码的求解功能,配点的选取方法决定了其计算成本,SmCM具有最高的计算精度,但StCM具有最好的性价比。     

地层渗透性分区和分层方法初步研究

用聚类分析方法和有序样品最优分割方法对实测地质剖面中不同岩层渗透性进行聚类和分割，有助于解决对勘探资料进行地层分区和分层的问题。该方法对数据整理和分类计算可部分程序化，分类结果更为合理。对以往岩性分层主要依靠经验且任意性较大的情况有一定改善。应用实际资料进行分析，证明了方法的可靠性。