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

• 作者: 武强 赵颖旺
• 来源期刊: 水科学进展
• 关键词: 有限单元法 水头反常问题 局部均衡 对流量
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 页码范围: 50-56
• 页数: 7页
• 分类号: P641
• 语种: 中文
• DOI: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.01.006

摘要

地下水流数值模拟是定量研究地下水水量和水质的重要手段.为揭示有限单元法水头反常现象形成的原因,以三维非均质模型为例,刻画了水头反常现象.储量集中法(Lumped Mass方法)是有限单元法中储释水量计算的替代算法,可以改善水头反常现象.对结点控制区域的均衡性质进行了研究,分析了使用Lumped Mass方法时的水头反常现象,结果表明:结点控制区域的对流量计算受到该结点所在层及其相邻层水力坡度的影响;在抽水初始阶段,抽水井结点水头快速下降,导致相邻层中相邻结点控制区域的侧向流人量为正值,控制区域为储水过程,结点水头上升,表现出水头反常现象.因此,有限单元法中对流量的计算是引起水头反常现象的原因.