温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析

吴志伟; 宋汉周

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温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析

吴志伟, 宋汉周

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吴志伟, 宋汉周. 温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析[J]. 水科学进展, 2013, 24(6): 877-882.

引用本文:

吴志伟, 宋汉周. 温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析[J]. 水科学进展, 2013, 24(6): 877-882.

WU Zhiwei, SONG Hanzhou. Sensitivity analysis of determining seepage velocity using temperature records[J]. Advances in Water Science, 2013, 24(6): 877-882.

Citation:

WU Zhiwei, SONG Hanzhou. Sensitivity analysis of determining seepage velocity using temperature records[J]. Advances in Water Science, 2013, 24(6): 877-882.

温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析

吴志伟^1,2,
宋汉周¹

1.
河海大学地球科学与工程学院, 江苏南京 210098;
2.
东北电力设计院, 吉林长春 130033

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（41272265）；江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目（CX09B_167Z）

详细信息

作者简介:
吴志伟（1985-），男，河南信阳人，博士研究生，主要从事地下水、应用地球物理探测方面研究。E-mail：wzw85@126.com

中图分类号: P641

Sensitivity analysis of determining seepage velocity using temperature records

WU Zhiwei^1,2,
SONG Hanzhou¹

1.
College of Earth Science and Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China;
2.
Northeast Electric Power Design Institute, Changchun 130033, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.41272265).

摘要: 不同深度处的含水介质温度时序资料振幅比或相位滞后能用来计算地下水垂向流速，典型的解析模型是Hatch模型。为了评价Hatch模型的参数灵敏度，采用局部灵敏度分析方法确定该模型的主要影响因子及相关参数与模型响应的依存关系，再由全局灵敏度分析方法评价参数共同作用对模型计算结果的影响。灵敏度分析结果表明：Hatch模型精度的主要影响因子是测点距离（Δz），其次是介质比热容（ρ_sc_s）和有效孔隙度（n_e），而基准热传导系数（λ₀）和热弥散度（β）的影响甚微。基准热传导系数和热弥散度与计算流速呈负相关，其余参数则与之呈正相关。因此在实践中，需保证测点距离的准确性，而对基准热传导系数和热弥散度可取经验值。
- 地下水 /
- 温度 /
- 灵敏度分析 /
- 时序资料 /
- 解析模型
Abstract: Vertical velocities of groundwater flow can be determined by temperature time series measurements at different groundwater depths. The most typical analytic model is the Hatch model, which uses the characteristic of temperature damping or the phase lag of temperature. A local sensitivity analysis is conducted on the parameter of Hatch model in an effort to identify the most important impact factors of the model, and subsequently, the effect of each parameter on the modeling result. The global sensitivity method is then applied to analyze the interaction among parameters and their effects on model simulations. Results show that the distance between the two measuring points (Δz) is the most influential factor on the model simulation, and followed by the heat capacity of solids (ρ_sc_s), the effective porosity (n_e). The model simulation is least sensitive to the variations of the heat conduction coefficient (λ₀) and the degree of heat dispersion (β), and a negative correlation is found between vertical velocities of groundwater flow and the two parameters λ₀ and β. While for other parameters, positive correlations exist. As a result, a special attention should be paid on measurement of the distance between the two measuring points, while empirical values can be assigned to the two parameters λ₀and β.
- groundwater /
- temperature /
- sensitivity analysis /
- time-series records /
- analytic model

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[4]	陆垂裕, 李慧, 孙青言, 王浩, 严聆嘉, 张博. 分布式“河道-沉陷区-地下水”水循环耦合模型——Ⅱ:模型应用 . 水科学进展, 2016, 27(3): 366-376. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.03.004
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温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析

吴志伟^1,2,
宋汉周¹

1. 河海大学地球科学与工程学院, 江苏南京 210098;

2. 东北电力设计院, 吉林长春 130033

基金项目: 国家自然科学基金资助项目（41272265）；江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目（CX09B_167Z）

作者简介:
吴志伟（1985-），男，河南信阳人，博士研究生，主要从事地下水、应用地球物理探测方面研究。E-mail：wzw85@126.com

收稿日期: 2012-12-27
刊出日期: 2013-11-25

中图分类号: P641

关键词:

地下水 /

温度 /

灵敏度分析 /

时序资料 /

解析模型

摘要: 不同深度处的含水介质温度时序资料振幅比或相位滞后能用来计算地下水垂向流速，典型的解析模型是Hatch模型。为了评价Hatch模型的参数灵敏度，采用局部灵敏度分析方法确定该模型的主要影响因子及相关参数与模型响应的依存关系，再由全局灵敏度分析方法评价参数共同作用对模型计算结果的影响。灵敏度分析结果表明：Hatch模型精度的主要影响因子是测点距离（Δz），其次是介质比热容（ρ_sc_s）和有效孔隙度（n_e），而基准热传导系数（λ₀）和热弥散度（β）的影响甚微。基准热传导系数和热弥散度与计算流速呈负相关，其余参数则与之呈正相关。因此在实践中，需保证测点距离的准确性，而对基准热传导系数和热弥散度可取经验值。

English Abstract

Sensitivity analysis of determining seepage velocity using temperature records

WU Zhiwei^1,2,
SONG Hanzhou¹

1. College of Earth Science and Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China;

2. Northeast Electric Power Design Institute, Changchun 130033, China

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.41272265).

Received Date: 2012-12-27
Publish Date: 2013-11-25

Keywords:

Abstract: Vertical velocities of groundwater flow can be determined by temperature time series measurements at different groundwater depths. The most typical analytic model is the Hatch model, which uses the characteristic of temperature damping or the phase lag of temperature. A local sensitivity analysis is conducted on the parameter of Hatch model in an effort to identify the most important impact factors of the model, and subsequently, the effect of each parameter on the modeling result. The global sensitivity method is then applied to analyze the interaction among parameters and their effects on model simulations. Results show that the distance between the two measuring points (Δz) is the most influential factor on the model simulation, and followed by the heat capacity of solids (ρ_sc_s), the effective porosity (n_e). The model simulation is least sensitive to the variations of the heat conduction coefficient (λ₀) and the degree of heat dispersion (β), and a negative correlation is found between vertical velocities of groundwater flow and the two parameters λ₀ and β. While for other parameters, positive correlations exist. As a result, a special attention should be paid on measurement of the distance between the two measuring points, while empirical values can be assigned to the two parameters λ₀and β.

吴志伟, 宋汉周. 温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析[J]. 水科学进展, 2013, 24(6): 877-882.

引用本文:

吴志伟, 宋汉周. 温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析[J]. 水科学进展, 2013, 24(6): 877-882.

WU Zhiwei, SONG Hanzhou. Sensitivity analysis of determining seepage velocity using temperature records[J]. Advances in Water Science, 2013, 24(6): 877-882.

Citation:

WU Zhiwei, SONG Hanzhou. Sensitivity analysis of determining seepage velocity using temperature records[J]. Advances in Water Science, 2013, 24(6): 877-882.