模拟实验:管道流对非均质岩溶含水系统影响分析
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更新于2024-08-11
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"该研究主要探讨了管道流对非均质岩溶含水系统水动力过程的影响,采用排水沟模块和管道流程序进行模拟,并分析了模型结构和参数不确定性。在岩溶地区,由于高度的非均质性和缺乏观测数据,模型精度受到挑战。研究建立了3个不同的水文地质概念模型,并对渗透系数和给水度进行了全局灵敏度分析。结果表明,出流总量对给水度的敏感性超过对渗透系数,而这两个参数对出流过程的敏感性随时间变化。此外,比较了等效连续介质模型(排水沟模块)和双重孔隙模型(管道流模块)的精度,两者差异不大。"
本文是一篇自然科学领域的论文,具体聚焦于地下水动力学的研究。作者团队来自河海大学的水文水资源与水利工程科学国家重点实验室。他们针对岩溶地区的地下水流动特性,尤其是管道流(非达西流)的影响,进行了深入研究。岩溶含水系统因其内部结构的高度非均质性,使得传统的水动力模型难以准确预测其行为。
为了理解这种复杂性,研究者运用了排水沟模块和专门的管道流程序来模拟实验条件下的水流过程。排水沟模块用于模拟等效连续介质,而管道流模块则更精确地刻画了管道内的紊流特征。他们根据实际实验设置构建了三个不同的水文地质概念模型,分别代表了岩溶含水介质的不同状态或条件。
全局灵敏度分析揭示了渗透系数和给水度这两个关键参数对模型输出的影响程度。研究发现,出流总量对给水度的变化更为敏感,而渗透系数和给水度对出流过程的影响程度会随时间变化。这为理解和预测岩溶含水系统的动态响应提供了重要信息。
进一步,通过对比排水沟模块和管道流模块的模拟结果,发现两者在描述出流总量方面的精度相近,模型决定性系数分别达到了0.89和0.91,这表明尽管模型结构不同,但都能有效地模拟管道流对水动力过程的影响。
关键词包括:岩溶、含水系统、排水沟模块、管道流模块、全局灵敏度分析。这些关键词反映了研究的核心内容和方法,有助于读者快速把握文章的研究方向和技术手段。
这项研究通过数值模拟和敏感性分析,深化了我们对非均质岩溶含水系统中管道流影响的理解,为岩溶地下水管理提供了理论支持和实践指导。
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2021-05-30 上传
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