水文地质的计算方法

2025-03-14 05:34:01
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回答1:

1.应用的技术手段:⑴调查、钻探、地球物理勘探和遥感技术;⑵各种观测和试验技术(水位、流量等的观测;抽水试验、示踪试验和弥散试验等);⑶各种地下水模拟技术(数值模拟用的较多);⑷同位素技术等。
随着科学技术水平的不断提高,水文地质计算方法也不断发展。水文地质计算方法大致有:解析解法,物理模拟法,数值解法,系统分析方法,概率统计方法等等。
解析解法
60年代以前,解含水层地下水的水头和流量问题,多偏重于解析解法。如“地下水动力学”课程中所述,无论是以稳定流为基础的裘布衣公式,还是以非稳定流为基础的泰斯公式,它们的推导都有许多假设,在水文地质条件满足这些假设时,当然没有问题。但要解决大范围的地下水系统计算时,由于水文地质条件的复杂性,解析解法就无能为力了。
物理模拟法
物理模拟有电模拟、水力模拟、粘滞流模拟、薄膜模拟等等,以电模拟应用较多。早在本世纪的20年代,苏联的巴甫洛夫斯基提出了电解液模拟(arn A),它成为当时研究水工建筑物地区渗捕问题的重要手段。以后叉发展到电阻网模拟,在50年代和60年代,R-C网络和R-R阿络模拟也得到发展。60年代中期叉出现了与计算机结合在一起的混合机。
数值解法
60年代后期随着电子计算机的发展,人们把数值模拟应用到水文地质计算中来。由于电模拟制作和参数调试都比数值法麻烦,所以应用更多的是数值解法。
在水文地质计算中应用的数值方法可大致归纳为5类。①有限差分法(简称有限差法);②有限单元法(简称有限元法);@边界单元法(简称边界元法);④特征线法}⑥有限分析法。
有限差分法从60年代初就开始应用于水文地质计算。最初多用正规网格和松弛解法,1968年引入交替方向豫式差分法,以后又引入强隐式法,1973年被推广到变格距情况,兰马特f Lemard)于1D79年提出了上游加权有限拦分法。
有限单元法从1968年开始应用于水史地质计算,1 972年弓1八等参数有限单元法,1977年休延康(Huyakorn)和尼尔康卡(lxlilkuka)等提出了上风有限单元法。
有限差分法和有限单元法是水一_上地质汁箅中最常用的数值计算方法。
边界单元法是70年代中期发展起来的一种新的数值方法。
有限分析法是80年代发展起来的‘种新的数值计算方法。它也是一种区域离散方法,它是通过某种解析途径进行离散化,得到一一组方程,然后求得每一结点的水头近似值和进一步算出流量。
其它方法
系统分析方法,是结合数学模型及计算机技术米进行分析的一种方法,在地下水资源管理中得到迅速发展。许多国家,叮i在用此方法实行大规模和大范围的河水调用,以达到地下水和河水资源瓦相调剂,统一运行。系统方法叮以根据所在地区的气象、地质、地貌等自然地理条件与系统的关系以及经济、政治等社会环境条件,根据需要与可能,为该系统确定—个最优解。
随机模型也在地下水资源管理中广泛应用。如时间序列分析,也开始应用于地下水计算中。随着计算机科学的发展,将使更多更新的方法应用于实际生产中去。

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