基于改进稀疏网格替代模拟的地下水DNAPLs运移不确定性分析          下载免费PDF全文

高鑫宇  曾献奎  吴吉春 《水文地质工程地质》2020,(1):1-10

由于实际的水文地质条件具有复杂性和变异性，地下水DNAPLs运移数值模拟的不确定性不可避免。为解决不确定性分析中因多次调用DNAPLs运移模型导致的计算耗时问题，本次研究在传统稀疏网格（SG）替代模型的基础上，提出了一种将局部自适应（LA）和维数自适应（DA）耦合的改进替代模型DA-LA-SG。通过两个解析案例和一个PCE运移室内实验，验证了DA-LA-SG的替代效率和精度，并将其用于室内砂箱PCE运移模拟不确定性分析。研究结果表明:在替代模型构建初期，LA-SG的替代效率优于或接近于DA-SG和DA-LA-SG，随着插值节点数量的增多，DA-SG和DA-LA-SG的替代效率逐渐优于LA-SG，DA-LA-SG具有最高的替代效率。DA-LA-SG能够高效、高精度地建立PCE运移模型的似然函数替代模型，且被用于PCE运移模拟参数不确定性分析。结果表明:背景介质渗透率k1、拟合系数n1和透镜体渗透率k2的可识别性较强，背景介质孔隙度μ1、透镜体孔隙度μ2和拟合系数n2的识别效果较差，这些参数对饱和度观测数据不敏感。  相似文献   

基于iTOUGH2的生物降解模型全局敏感性时变分析     

杜建雯  施小清  徐红霞  吴吉春 《水文地质工程地质》2020,47(2):35-42

Monod动力学方程被广泛应用于描述地下水中有机污染物微生物降解过程。由于Monod方程参数众多，采用敏感性分析可识别参数的重要程度，有助于参数反演和理解微生物降解过程。已有敏感性分析一般仅关注敏感性的整体平均值及其随空间的变化，很少考虑敏感性随时间的变化。以一个好氧生物降解甲苯的一维砂柱试验为例，基于iTOUGH2采用Morris法和Sobol’法对降解过程参数及试验条件参数开展全局敏感性时变分析。研究结果发现，由于微生物好氧降解能力随时间先提高后减弱，导致降解过程参数的敏感性相应地随时间先增加后减少。最大基质降解速率k的Sobol’一阶敏感性指数在试验早期小于10%，中期最大为62%，晚期减至49%。参数间的相互作用效应随时间先增大后减小。k的参数间相互作用效应根据Sobol’总敏感性指数与一阶敏感性指数的差值表征，该值在试验早期和晚期近乎为0，中期达6%。通过敏感性以及参数间相互作用效应的时变分析发现，试验晚期的观测数据对模型过程参数的敏感性较大以及相互作用效应较小，因此选择试验晚期数据更有利于降解过程参数的反演识别。同时由于试验条件参数在早期敏感性较大，为避免试验条件控制不当导致的观测数据误差增大，试验早期应较中期和晚期更严格控制试验条件。  相似文献   

不同土壤转换函数预测砂土非饱和导水率的对比分析   总被引：3，自引：0，他引：3  

廖凯华  徐绍辉  吴吉春  朱青 《水科学进展》2013,24(4):560-567

以现有的4种土壤转换函数(Pedotransfer Functions, PTFs)(包括ROSETTA、RAWLS、CAMPBELL和VAUCLIN)为例,将其用于土壤水力性质数据库UNSODA中56个典型砂土样本的非饱和导水率预测,对4种PTFs的预测结果进行了误差分析,探讨了饱和导水率对非饱和导水率预测的影响。结果表明,当同种PTFs预测的饱和导水率作为输入时,在4种PTFs中VAUCLIN的预测精度最高,其次为ROSETTA和RAWLS,CAMPBELL的误差最大;当实测饱和导水率作为输入时,RAWLS、CAMPBELL和ROSETTA的预测精度有了不同程度提高,但VAUCLIN的预测误差反而有所增大;饱和导水率对非饱和导水率预测的影响较大,实测饱和导水率作为输入时CAMPBELL预测的非饱和导水率与实测值最为接近。  相似文献   

中国科学院院士薛禹群教授学术成就概要     

吴吉春 《上海国土资源》2010,(4):F0002-F0002,I0001

薛禹群,著名水文地质学家、地下水动力学家。江苏无锡人,1931年11月2日生。南京大学地球科学与工程学院教授、博士生导师,中共党员。1999年10月当选为中国科学院院士。  相似文献   

水文时间序列复杂特性的研究与定量表征   总被引：4，自引：1，他引：3  

桑燕芳  王栋  吴吉春  朱庆平  王玲 《水文》2010,30(5)

应用小波分析方法及相关理论,以海河流域黑龙洞泉域47a(1956～2002年)年降雨序列和黄河利津站54a(1950～2003年)年径流序列为例.深入研究并定量描述随序列长度变化时水文时间序列主周期值和复杂特性的变化规律和特征.分析结果显示:不同方法(熵谱分析(MESA)、连续小波变换和小波方差分析)对相同长度序列的周期识别结果一致,不同长度序列的主周期值不同;此外,不同长度序列(包括原序列和消噪序列)的信息量系数(ICF)和分维数(D)也不等.研究结果表明:(1)水文序列特性复杂多变,存在整体变化特性和十分复杂的局部特性;(2)由局部特性发生变化造成序列的复杂程度随序列长度而变化,从而引起序列主周期值及复杂度(ICF和D)随序列长度变化而变化;(3)相比于序列的整体变化特性.局部特性更加复杂多变且更难以进行描述,因此也难以进行准确地模拟预测.对于引起水文序列局部特性变化的物理机制仍需进行深入探讨.  相似文献   

江苏太仓浅部淤泥质土层的工程地质特征   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

张云  薛禹群  吴吉春  施小清  何佳佳 《水文地质工程地质》2010,37(4):43-47

太仓浅部广泛分布的淤泥质粉质粘土层具有高含水量、高压缩性和低渗透性,对开采浅层地下水引起的地面沉降研究有重要意义。本文通过一系列微观和宏观室内试验,查明该层土的矿物成分主要为伊利石,其次为绿泥石、高岭石,土中孔隙主要为中孔隙和小孔隙。在一定应力范围内,随固结压力增大,土中的中孔隙明显减小,渗透系数也明显减小,孔隙比与渗透系数之间有单对数线性关系,但当固结压力超过一定值后,土中以小孔隙为主,随固结压力增大,孔径分布变化不明显,渗透系数随孔隙比的变化也小得多。淤泥质粉质粘土层的变形以不可恢复的塑性变形为主,具有显著的蠕变性,在开采地下水引起的地面沉降中将会有明显的变形迟后。  相似文献   

气候变暖背景下青藏高原多年冻土层中地下冰作为水"源"的可能性探讨   总被引：6，自引：4，他引：2  

吴吉春  盛煜  吴青柏  李静  张秀敏 《冰川冻土》2009,31(2):350-356

多年冻土中含有大量地下冰,全球气候变暖势必导致多年冻土退化,地下冰融化,部分水分被释放并参与到区域水循环之中,改变了区域水文状况.冻土退化-释水的过程在监测上面临较大困难,无法提供直接让据,但其长期累计的效果在宏观水文过程中表现显著.为此,利用近年来青藏高原部分湖泊水位变化监测以及地区水文情势变化研究成果,探讨了在气候变暖背景下,多年冻土层中的地下侣冰作为一种潜在水"源"的可能性.结果表明:多年冻土退化较强烈地区,补给源头在多年冻土区的封闭湖泊水位上涨、地下水位上升,排除其它补给量增加的可能性后,多年冻土地下冰很可能是补给水量增加的原因之一.  相似文献   

不同地质统计方法在确定渗透系数场中的对比研究          下载免费PDF全文

刘玲玲  吴剑锋  吴吉春 《水文地质工程地质》2009,36(5):66-71

应用地质统计方法研究渗透系数场的空间变异性。利用MMR含水层场地实测数据,通过去类分析、特异值处理、正态变换,逐步逼近研究区渗透系数的稳健变差函数,得到三维渗透系数场的几何各向异性套合模型。在此基础上,采用普通克里格法和指示克里格法、高斯序列模拟法和指示序列模拟法分别对数据进行插值和条件模拟。最后结合具体的地质条件,对四种方法在渗透系数场生成中的应用进行对比分析和评价。  相似文献   

新书推介：《地下水数值模拟》     

吴吉春 《水文地质工程地质》2008,(1):106-106

  相似文献   

水力屏障和截渗墙在海水入侵防治中的数值模拟研究          下载免费PDF全文

吕盼盼  宋健  吴剑锋  吴吉春 《水文地质工程地质》2021,48(4):32-40

基于SEAWAT-2000程序构建室内二维砂箱试验中咸水入侵数值模型,利用该模型分析了针对不同补给井井位、补给井流量、截渗墙位置及贯穿深度等多种情景下的咸淡水界面运移规律。二维砂箱实验模拟结果表明,当注水井位于盐水楔前锋附近,距咸水边界40 cm、砂箱顶部边界5 cm处时,注水井工程措施能达到最佳海水入侵驱退效果,回退系数达21.5%。当截渗墙布设于距咸水边界10 cm处,贯穿深度为35 cm时,截渗墙工程措施能达到最佳海水入侵驱退效果,回退系数达81.1%。在此基础上,结合实际场地条件,构建山东龙口地区滨海含水层中某典型二维剖面的海水入侵数值模型,探讨了不同截渗墙布设情景模式下海水入侵状况。模拟结果表明,当截渗墙布设于距海岸线600 m处,贯穿深度为18 m时,截渗墙工程措施达到最佳海水入侵驱退效果,回退系数达28.4%。研究结果揭示了补给井井位、补给井流量、截渗墙位置及贯穿深度等因素对咸淡水界面运移规律的影响,可为场地条件下滨海含水层海水入侵防治中的工程管理措施优化提供参考依据。  相似文献