基于子域解析元素法的煤矿地下水流场模拟

• 作者: 任晓波 武强 吴瑞芳 刘守强
• 来源期刊: 地球科学
• 关键词: 子域解析元素法 线汇 非线性强度 复势 python 水文地质学
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 环境地质学|Environmental Geology
• 页码范围: 3019-3027
• 页数: 9页
• 分类号: P641.4
• 语种: 中文

摘要

为了分析将子域解析元素法应用于煤矿地下水流场模拟的可行性,并探究如何提高此方法的模拟精度,首先推导出了强度非线性变化的高阶线汇的复势表达式,分析了其流量势与流函数的空间分布特征,在此基础上应用python语言构建了基于子域解析元素法的煤矿地下水流场模型并应用于求解某煤矿放水试验后水位分布问题.模拟结果显示,模拟水位与观测孔水位偏差绝对值范围为1.36～5.27 m,模型外边界(实际定水头边界)上的水位接近实际值(900 m),且通过模型外边界(实际隔水边界)的流量近似为零.对模拟原理及模拟结果的分析表明,基于子域解析元素法的煤矿地下水流场模型在全域上满足质量守恒及达西流梯度场,在全域内任意一点的水位可通过该点所处的子域所对应的流量势函数求得,因此应用子域解析元素法进行煤矿地下水流场模拟是可行的,而且将代表模型边界的非线性强度线汇剖分为更短的长度可进一步提高模拟精度.