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4含水层系统识别

第四章 含水层系统识别 地下水系统模拟,解决两大问题:预报问题与参数计算问题。 预报问题——正演问题 参数计算问题——反演问题或模型校正 第一节 含水层系统识别中的一些基本问题 一、模型参数的概念 由于实际水文地质模型的复杂性,勘探工作的局限性,难以查清水文地质条件,每人对水文地质条件的认识有差别,选取的研究区边界也有差别。如: 如图模型,地下水渗流区域为一承压含水层,p点有一口抽水井,抽水量为Qp=Q(xp,yp),m点为一观测孔。从t0时刻开始抽水,在m点测得H—t曲线。 对于不同的人,可能会给出不同的模型: 三个模型进行校正,力求预测结果与H—t曲线重合。三个模型最终可获得三组参数。这三组参数都不是含水层本身所固有的参数。按数学模型求得的参数叫“模型参数”。 模型参数包含以下方面误差: (1)地下水流系统区域几何形状的概化; (2)边界性质的概化与初始流场的模拟; (3)参数性质的概化(均质与非均质、各向同性与各向异性); (4)地下水流状态的概化。(二维流,三维流)。 二、判别准则问题 设,所用到的拟合点有i个(长期观测孔),时段有j个。H为实测值,h为计算值。 1、最大绝对偏差准则 2、最大偏差的绝对值总和准则1 3、最大偏差的绝对值总和准则2 4、全部偏差绝对值之和准则 5、全部偏差平方和准则 第四、五个判别准则较好。 难度:ε1-ε5的给定没有标准。 三、反演问题的适定性 1、解的存在性 2、解的唯一性 3、解的稳定性 同时满足上述三个条件,就称这个数学模型满足适定性要求,或者说是适定的。 如果三条中有一条不满足就称为不适定的。 有些模型可能会出现解的不唯一性或不稳定性。书中例。 由于反演问题解的不唯一性和不稳定性,会造成不同的水文地质参数都可能得出满足判别准则要求的结果,但所得参数不合理。 为了保证参数的合理性,我们一般根据对条件的判断和经验,给出参数变化的区间,调参时在这个区间进行。 四、广义的含水层系统识别 包括以下四个方面: (1)水文地质参数,T,K,μ,μ*,B (2)源、汇项:降雨入渗系数,蒸发量,渠系灌溉回归系数,井灌溉回归系数,以及对应的各量。 (3)定解条件:二类边界的单宽流量。 (4)上述三种情况的不同组合。 数值法解地下水流问题的主要步骤: * *

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