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地下水溶质运移数值模拟中减少误差的新方法

梅一 吴吉春

梅一, 吴吉春. 地下水溶质运移数值模拟中减少误差的新方法[J]. 水科学进展, 2009, 20(5): 639-645.
引用本文: 梅一, 吴吉春. 地下水溶质运移数值模拟中减少误差的新方法[J]. 水科学进展, 2009, 20(5): 639-645.
MEI Yi, WU Ji-chun. New method for reducing the numerical error in solving the problem of contaminant transport in ground water[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(5): 639-645.
Citation: MEI Yi, WU Ji-chun. New method for reducing the numerical error in solving the problem of contaminant transport in ground water[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(5): 639-645.

地下水溶质运移数值模拟中减少误差的新方法

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(40725010;40672160)
详细信息
    作者简介:

    梅一(1983- ),男,四川成都人,硕士研究生,主要研究方向为地下水数值模拟.E-mail:njumeiyi@gmail.com

  • 中图分类号: P641.2

New method for reducing the numerical error in solving the problem of contaminant transport in ground water

Funds: The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China(No.40725010;40672160).
  • 摘要: 地下水中污染物运移的数值模拟方法一直是学界的研究热点问题.而如何减少与消除对流-弥散方程数值解中浓度陡锋面附近的数值振荡与数值弥散,更是研究的前沿与难点.提出了一种地下水溶质运移数值模拟中减少数值弥散的新方法.该方法的核心思想是在水动力弥散系数上加上一个数值弥散估算值,得到一个修正弥散系数,用其替代方程中有明确物理意义的水动力弥散系数进行计算.并提出了一个参数——数值弥散因子(μNDF),可以根据研究需要进行参数分区并适当调节该因子的大小,从而达到控制数值振荡,减小数值弥散的目的.从一维到二维的多个数值算例的模拟计算结果表明,该方法能在消除数值振荡的基础上,较好地减少数值弥散,达到满意的精度.
  • [1] 孙讷正.地下水污染:数学模型和数值方法[M].北京:地质出版社,1989:81.(SUN Ne-zheng.Mathematical modeling of groundwater pollution[M].Beijing:Geological Publishing House,1989:81.(in Chinese))
    [2] ZHENG C,WANG P.MT3DMS:A modular three-dimensional multispecies transport model for simulation of advection,dispersion,and chemical reactions of contaminants in groundwater systems[R].Washington DC:U S Army Corps of Engineers.1999:1-10.
    [3] 成建梅,胡进武.饱和水流溶质运移问题数值解法综述[J].水文地质工程地质,2003,30(2):99-106.(CHENG Jian-mei,HU Jin-wu.A review of numerical method for contaminant transport in saturated groundwater[J].Hydrogeology and Engineering Geology,2003,30(2):99-106.(in Chinese))
    [4] PINDER G F,GRAY W G.Finite element simulation in surface and subsurface hydrology[M].New York:Academic Press,1977:148.
    [5] HOSSAIN M A,BARBER M E.Optimized Petrov-Galerkin model for advective-dispersive transport[J].Applied Mathematics and Computation,2000,115(1):1-10.
    [6] 薛禹群,谢春红.地下水数值模拟[M].北京:科学出版社,2007:58-60.(XUE Yu-qun,XIE Cun-hong.Numerical simulation for groundwater[M].Beijing:Science Press,2007:58-60.(in Chinese))
    [7] 水鸿寿.一维流体力学差分方法[M].北京:国防工业出版社,1998:318.(SHUI Hong-shou.Differential methods for one dimensional fluid mechanics[M].Beijing:National Defense & Industry Press,1998:318.(in Chinese))
    [8] ZHENG C,BENNETT G D.Applied contaminant transport modeling[M].San Francisco:Wiley Inter-Science,2002:123.
    [9] NOORISHAD J,TSANG C F,PERROCHET P,et al.A perspective on the numerical solution of convection-dominated transport problems:A price to pay for the easy way out[J].Water Resources Research,1992,28(2),551-561.
    [10] WANG H Q,LACROIX M.Optimal weighting in the finite difference solution of the convection-dispersion equation[J].Journal of Hydrology,1997,200(1/2/3/4),228-242.
    [11] 钱家忠,汪家权,葛晓光,等.我国北方型裂隙岩溶水流及污染物运移数值模拟研究进展.水科学进展,2003,14(4):509-512.(QIAN Jia-zhong,WANG Jia-quan,GE Xiao-guang.Advances in research for numerical simulation of contaminant transport and flow in North China type fracture-karst media[J].Advances in Water Science,2003,14(4):509-512.(in Chinese))
  • [1] 毛鸿飞, 袁剑平, 庞建华, 贾宝柱.  水平圆柱强迫振荡水动力特性的数值模拟 . 水科学进展, 2020, 31(2): 278-286. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2020.02.014
    [2] 王丽珠, 蒋勤, 张长宽, Iddy IDDY.  对MPS法在溃坝模拟中数值压力振荡问题的改进 . 水科学进展, 2018, 29(1): 89-99. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.011
    [3] 赵颖旺, 武强.  有限单元法模拟地下水流的水头反常现象——对流量计算的作用 . 水科学进展, 2018, 29(1): 50-56. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.006
    [4] 张在勇, 王文科, 陈立, 王周锋, 段磊, 安可栋.  非饱和带有限分析数值模拟的误差分析 . 水科学进展, 2016, 27(1): 70-80. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.01.008
    [5] 夏源, 吴吉春, 张勇.  改进时间分数阶模型模拟非Fick溶质运移 . 水科学进展, 2013, 24(3): 349-357.
    [6] 宋利祥, 周建中, 王光谦, 王玉春, 廖力, 谢田.  溃坝水流数值计算的非结构有限体积模型 . 水科学进展, 2011, 22(3): 373-381.
    [7] 周刚, 郑丙辉, 胡德超, 雷坤, 乔飞.  正交曲线坐标系二维浅水方程ELADI有限差分方法 . 水科学进展, 2011, 22(4): 523-531.
    [8] 张丛志, 张佳宝, 徐绍辉, 张辉.  反应性溶质在不同质地饱和土柱中运移的数值模拟 . 水科学进展, 2008, 19(4): 552-558.
    [9] 任华堂, 陈永灿, 冯卫兵.  河流流场数值模拟初始场误差发展研究 . 水科学进展, 2007, 18(1): 58-62.
    [10] 陈静, 黄冠华, 黄权中.  一维均质与非均质土柱中溶质迁移的分数微分对流-弥散模拟 . 水科学进展, 2006, 17(3): 299-304.
    [11] 蒋昌波, 白玉川, 赵子丹, 张红武.  振荡流底层悬沙运动的数值研究 . 水科学进展, 2003, 14(2): 136-142.
    [12] 王锦国, 周志芳.  裂隙岩体地下水溶质运移的尺度问题 . 水科学进展, 2002, 13(2): 239-245.
    [13] 马生伟, 蔡启铭.  浅水湖泊风生流的迎风有限元数值模型研究 . 水科学进展, 2000, 11(1): 70-75.
    [14] 杨金忠, 蔡树英, 叶自桐.  区域地下水溶质运移随机理论的研究与进展 . 水科学进展, 1998, 9(1): 84-98.
    [15] 詹美礼, 速宝玉.  交叉裂隙水流N-S方程有限元分析 . 水科学进展, 1997, 8(1): 1-8.
    [16] 周志芳, 李艳.  复杂岩体地下水运动问题的有限分析法 . 水科学进展, 1997, 8(3): 240-246.
    [17] 李致家.  FEFLOW——有限元地表、地下水流与污染物质模拟系统 . 水科学进展, 1996, 7(4): 304-304.
    [18] 张志辉, 薛禹群, 谢春红, 吴吉春.  含水层热量运移中自然热对流作用的数值模拟 . 水科学进展, 1996, 7(2): 99-104.
    [19] 王文科.  用改进的时间差分有限分析法模拟地下水非稳定井流方程 . 水科学进展, 1996, 7(2): 112-118.
    [20] 陈雨孙.  用解析有限元法嵌入地下水管理模型求最优解 . 水科学进展, 1994, 5(1): 50-57.
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-08-24
  • 刊出日期:  2009-09-25

地下水溶质运移数值模拟中减少误差的新方法

    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(40725010;40672160)
    作者简介:

    梅一(1983- ),男,四川成都人,硕士研究生,主要研究方向为地下水数值模拟.E-mail:njumeiyi@gmail.com

  • 中图分类号: P641.2

摘要: 地下水中污染物运移的数值模拟方法一直是学界的研究热点问题.而如何减少与消除对流-弥散方程数值解中浓度陡锋面附近的数值振荡与数值弥散,更是研究的前沿与难点.提出了一种地下水溶质运移数值模拟中减少数值弥散的新方法.该方法的核心思想是在水动力弥散系数上加上一个数值弥散估算值,得到一个修正弥散系数,用其替代方程中有明确物理意义的水动力弥散系数进行计算.并提出了一个参数——数值弥散因子(μNDF),可以根据研究需要进行参数分区并适当调节该因子的大小,从而达到控制数值振荡,减小数值弥散的目的.从一维到二维的多个数值算例的模拟计算结果表明,该方法能在消除数值振荡的基础上,较好地减少数值弥散,达到满意的精度.

English Abstract

梅一, 吴吉春. 地下水溶质运移数值模拟中减少误差的新方法[J]. 水科学进展, 2009, 20(5): 639-645.
引用本文: 梅一, 吴吉春. 地下水溶质运移数值模拟中减少误差的新方法[J]. 水科学进展, 2009, 20(5): 639-645.
MEI Yi, WU Ji-chun. New method for reducing the numerical error in solving the problem of contaminant transport in ground water[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(5): 639-645.
Citation: MEI Yi, WU Ji-chun. New method for reducing the numerical error in solving the problem of contaminant transport in ground water[J]. Advances in Water Science, 2009, 20(5): 639-645.
参考文献 (11)

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