地质局公布经验参数.pdf

GWI-D1 地下水流数值模拟技术要求 中国地质调查局 2004 年 11 月 1 主题内容与适用范围 1.1 本技术要求为中国地质调查局地质调查项目《全国地下水资源及其环境问题调查评 价》（以下简称“项目”）专门制定。 1.2 本技术要求主要针对工程控制程度较高的平原和盆地区开展地下水数值模拟工作， 建设区域性、大时间尺度地下水模型而制定。对局部和小时间尺度地下水模拟 （如溶质传输、 延迟释水、岩溶水快速流模拟）详细要求请参照相应技术标准，本技术要求不作深入规定。 1.3 本技术要求可供其它工程控制程度较高的大尺度地下水流数值模拟预测（如大、中 型集中供水水源地和区域地下水勘查，在详查、勘探和开采阶段的开采量评价和固体矿产勘 探中的矿坑涌水量计算等）工作参考。 2 引用标准及规范 水文地质术语 GB/T 14157-93 地下水资源管理模型工作要求 GB 14497-93 地下水资源数值法计算技术要求 DZ/T 0201-2002 3 术语与基本概念 3.1 地下水数学模型 Mathematical model of groundwater 以水文地质概念模型为基础所建立起来的、能刻画和再现实际地下水系统结构、运动特 征和各种渗透要素的一组数学关系式，统称为地下水数学模型。 3.2 随机模型 Stochastic model 在数学关系式中含有一个或多个随机变量的地下水数学模型。 3.3 确定性模型 Deterministic model 变量之间具有严格确定函数关系的地下水数学模型。 3.4 数学模型识别 Calibration of mathematical model 在已知数学模型初始、边界条件下，通过对地下水系统模型的输入和输出计算结果的分 析，以达到选择正确参数（即参数识别）、校正已建立数学模型和边界条件的计算过程。 3.5 数学模型检验 Verification of mathematical model 根据模型识别后的参数和已知初始、边界条件，选用更长计算时段，通过对地下水系统 模型的输入和输出计算，使计算所得数据与实际观测数据有最好的拟合，以进一步提高数学 模型正确性。 3.6 有限差分法 Finite-difference method 通过差分方程求微分方程的数值解的方法。 3.7 有限单元法 Finite element method 以变分原理和剖分插值为基础的求微分方程式数值解的一种方法。包括里茨有限单元法 和伽辽金有限单元法。 1 4 总则 4.1 目的与任务 （1）建立平原或盆地规模的区域地下水流数值模拟模型，进行地下水均衡分析，评价 地下水开采资源，开展中、长期地下水数值预测； （2 ）在设立数值模拟工作专项任务的地区，开展开采区地面沉降和开采层上部咸水下 移问题的数值模拟工作。 4.2 原则要求 （1）数值模拟方法主要运用有限差分法、有限单元法等； （2 ）数学模型要在完成计算区概化的基础上，根据含水层达西定律、压缩释水理论、 水均衡和水流连续性原理建立。数学模型表达要确切完整，如微分方程、定解条件、多含水 层模型的连接条件、甚至变量的值域都应一一表示清楚； （3 ）模拟软件主要应用 Visual MODFLOW 、GMS、FEFLOW 等国际上流行的软件。 在满足计算要求的地区，应优先考虑使用这些商业软件；对于水文地质条件复杂、商业软件 不能满足计算需要的地区，应编制专用计算