基于随机行走的海岛地下水流替代模型构建方法

地下水是海岛重要的淡水资源。为了解决海岛地下水管理实践中遇到的模型计算成本过高以及现有替代模型黑箱性问题,本文提出基于随机行走的海岛地下水流替代模型构建方法。通过GPU并行随机行走算法分别建立海岛的人工增储含水层、分层越流含水层、随机非均质含水层的替代模型,并与相应海岛含水层解析解或数值解进行对比,验证随机行走替代模型在不同海岛含水层模型中的适用性和可靠性,分析潮汐动态边界对海岛分层含水层的影响,最后评估行走元数量对替代模型误差及计算成本的影响。     

基于挡潮闸调度的纳潮冲淤方法数值模拟研究——以苏北灌河为例

以河口未建挡潮闸的苏北灌河为研究对象,在河口两处位置分别设置假想闸门,利用MIKE 21建立灌河及外海的潮流数值模型,研究了闸门建设位置及闸门调度方式对闸下冲淤效果的影响。结果表明,闸门启闭时的上下游水位差、闸门建设位置和泥沙特性对冲淤效果有决定性影响,在大潮期间进行纳潮冲淤能够取得更优的效果。但是,纳潮冲淤期间存在闸上淤积的风险,因此有必要联合多种清淤手段同时清淤。     

模拟地下水流运动的三重尺度有限元模型

传统有限元法在模拟地下水流问题时常需要精细剖分描述含水介质的非均质性以保证精度,导致计算消耗过高。传统多尺度有限元法（MSFEM）能缓解这一问题,但在处理高计算量问题时仍需较高消耗来构造基函数。提出了一种用于模拟地下水流的三重尺度有限元模型（MSFEM-T）,该方法在MSFEM的粗、细两种尺度网格之间引入中网格,从而可以在粗网格单元内基于中、细两种尺度网格应用MSFEM本身替代有限元法构造基函数,能够显著降低基函数的构造消耗以提高整体计算效率。此外,MSFEM-T还提出了一种基于粗、中、细三重网格的超样本技术,可以进一步提升其计算精度。数值算例结果显示MSFEM-T的精度与MSFEM和精细剖分有限元法（LFEM-F）的精度相近,且计算效率更高。     

常密度与变密度流体双组分溶质运移实验研究

为准确预测地下水系统中污染物的运移路径及浓度分布,需深入理解不同密度条件下多组分溶质的稀释及运移机理。本文通过室内实验,分别在常密度流体与变密度流体中,系统观测了荧光素钠与氯化钠两种化合物在不同混合比时的运移现象,量化了出口处的浓度分布、稀释指数及两种溶质的浓度标准差。研究发现：在常密度流体中,两种化合物的运移相互独立,其浓度分布取决于化合物各自的水动力扩散与弥散;而在变密度流体中,两种溶质的运移相互影响,其运移轨迹与浓度分布均相同,取决于占比较大化合物的运移结果;变密度对流导致溶质羽和周围流体的接触面积增大,相较于常密度条件,溶质的稀释程度得到大幅提升。     

一种模拟节点达西流速的多尺度有限元-有限元模型

提出了一种能高效模拟节点达西流速并保证其连续性的多尺度有限元-有限元模型(MSFEM-FEM).该方法先应用多尺度有限元法(MSFEM)框架改进了Yeh的有限元模型的水头模拟部分以提升效率与精度,再将多尺度网格转化为有限元网格,应用Yeh的有限元框架保证流速的连续性.基于多尺度基函数,MSFEM-FEM能够汲取研究区的...     

几何平均连接性指数:一种修正的分子连接性指数

本文试图改进Kier和Hall提出的分子连接性指数,提供一种更加完美的分子表征和分子设计技术。根据分子连接性指数定义,本文对其进行几何平均修正,使其更具解释性和丰富的含义,并命名为几何平均连接性指数(GMCI)。新的分子连接性指数用于一组含3-8个碳原子的烷烃7种性质的QSAR／QSPR研究,统计结果表明,由几何平均连接性指数所建模型普遍比传统的分子连接性指数所建模型要好。     

一种模拟介质交界面处达西流速的分区多尺度有限单元法

地下含水层常由多种不同含水介质组成,交界面处的达西流速需符合折射定律,传统数值方法难以准确模拟.基于多尺度有限元法和区域分解技术提出分区多尺度有限元法(Multiscale finite element method with Domain decomposition technique,MSFEM-D)模拟交界面处的...