地下水流系统的灰色数值仿真模拟

论文摘要

地下水流系统是一个由多种因素影响的复杂系统。从灰色系统理论出发分析地下水流系统,建立较为客观的灰色数学模型,进行地下水流水位动态变化的灰色数值模拟,对合理开发地下水资源有着重要的现实意义。首先,进行了成安县近十几年的地下水水位数据的收集,掌握了成安县地下水运动规律,提出地下水流系统概念,建立相应的地下水流水位变化微分方程并通过有限差分方法对其进行离散,得到了承压二维非稳定流的有限差分方程,并在计算机上实现计算过程,验证了数值模型的正确性。其次在灰色数学理论基础上,分别就地下水流系统的概化与灰化、灰色模型建立、模型检验与校正和模型应用几个方面作了比较清楚的分析,并试算了两种灰色解算方法,论证了灰色算法对灰信息传递的完备性和正确性,结果表明所建立的灰色模型模拟效果较好。将此模型应用到成安县地下水流系统,利用Visual Basic for Windows编制计算程序,完成计算模拟和预测过程,使所建立的灰色数值模型获得了较好的应用效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要研究内容及创新点
• 1.4 取得的成果及认识
• 第2章 研究区域概况
• 2.1 自然地理
• 2.1.1 地理气候
• 2.1.2 社会环境
• 2.1.3 生态环境
• 2.1.4 水资源状况
• 2.2 水资源开发利用状况
• 2.3 研究区地下水资源监测
• 2.3.1 监测点布置
• 2.3.2 地下水等水位线图
• 2.4 本章小结
• 第3章 地下水流系统的经典数值模型研究
• 3.1 水文地质概念模型
• 3.2 地下水流系统的数学模型
• 3.2.1 离散化法求解地下水流数学模型的步骤
• 3.2.2 数学模型的离散化
• 3.2.3 地下水流的有限差分方程
• 3.3 承压二维非稳定流的数值模拟算例分析与计算方法
• 3.4 本章小结
• 第4章 地下水流系统灰色数值模型与解法
• 4.1 地下水流系统灰色数值模拟的研究内容
• 4.1.1 水文地质条件概化与灰化的原理
• 4.1.2 信息的提取、分析与处理
• 4.1.3 地下水流系统的灰色建模准则
• 4.2 地下水流系统的基本灰色数值模型
• 4.2.1 模型灰色参数的确定
• 4.2.2 灰色微分方程
• 4.2.3 灰色差分方程
• 4.3 灰色数值模型的解算方法分析
• 4.3.1 灰色数值模型的第一种算法
• 4.3.2 灰色数值模型的第二种算法
• 4.4 VB计算程序设计与实现
• 4.5 计算结果的对比与分析
• 4.5.1 经典数值模型计算结果
• 4.5.2 第一种灰色算法得出的结果
• 4.5.3 第二种灰色算法得出的结果
• 4.5.4 灰色数值结果的灰度分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 灰色数值模型在水源地水资源评价中的应用
• 5.1 研究区含水层埋藏分布条件
• 5.2 地下水流系统概念模型的建立
• 5.2.1 水文地质条件的概化
• 5.2.2 研究区域源汇项计算
• 5.3 经典模型模拟成安县地下水位动态变化
• 5.3.1 成安县地下水水流系统经典模型的建立与检验
• 5.3.2 经典模型的模拟计算
• 5.4 灰色数值模型的检验与校正
• 5.4.1 灰色数值模型的建立
• 5.4.2 灰色数值模型检验与校正的基本原理与准则
• 5.4.3 灰色数值模型检验
• 5.5 地下水位动态预测
• 5.6 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 主要结论
• 6.2 未来展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果