包气带水分运移的数值分析

论文题目: 包气带水分运移的数值分析

论文类型: 硕士论文

论文专业: 环境工程

作者: 韩锦萍

导师: 王文科

关键词: 包气带,潜水面的入渗强度,潜水面的蒸发强度,数值模拟,湿润层和干层

文献来源: 长安大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文依托于长安大学环境科学与工程学院承担的国家重点项目:“鄂尔多斯盆地白垩系潜水面降水入渗强度与蒸发强度试验研究”项目,根据项目的总体的要求,本文选择了对研究鄂尔多斯盆地潜水面降水入渗强度与蒸发强度有重要影响作用的湿润层与干层的水分运移特征进行研究。具体的讲确定了以下研究内容: 1、在对原位试验场东一区岩性剖面分析概化的基础上,采用数值模拟方法,重点研究湿润层(相对致密层)在原位试验场处的降水特征与干燥度的条件下对潜水面(多年平均埋深6.8m)入渗与蒸发的影响; 2、根据鄂尔多斯盆地可能存在的包气带岩性,采用数值模拟方法研究这些岩性在原位试验场处的降水特征与干燥度条件下潜水面(设定埋深10m)的响应特征,探讨干层的形成条件。在研究方法上采用了数值模拟分析的方法。作者通过大量文献的查阅,纵观包气带水分运移研究的历史与现状,认为包气带物理参数与状态变量的变异性与结构性是深入研究包气带水分运移的瓶颈问题。但要解决这一问题还需尚待时日,这是因为要解决这一问题不仅是理论还是实践都有许多具体问题需要解决。气象资料的正确分析与整理是运用数值分析方法研究潜水面降水入渗强度与蒸发强度的必要条件,作者采用变异性分析方法全面分析了所采用的气象资料,其结论是降水强度其变异性为中等偏弱蒸发强度及无降水日其变异性为弱。在此基础上作者提出了不同频率年中值年的方法提高了使用气象资料的精度。为了研究鄂尔多斯盆地的包气带对降水与蒸发的响应特征,选择了两种计算方案:一是“鄂尔多斯盆地白垩系潜水面降水入渗强度与蒸发强度试验研究”项目组建立的原位试验场的东一原状剖面;第二个是典型剖面。两种计算方案均采用了国际地下水模型中心公布的hydrus-1D软件包,并参考了美国农业部包气带岩性参数表,充分使用了乌审旗河南气候站20年的气象资料。对原位试验场的东一原状剖面进行数值分析的结果表明:原位试验场处湿润层的存在,对潜水面来讲是一把“双刃剑”,它既阻挡了降水入渗对潜水面的补给,又保护了潜水面不因蒸发而消耗水资源。有湿润层时极限蒸发深度不会超过

论文目录:

序言

第一章绪论

第一节问题的提出

第二节研究的意义

第三节国内外研究文献综述

第四节研究的内容

第五节研究的方法和技术路线

5.1 研究的方法

5.2 技术路线

第六节创新点

第二章包气带水分运移研究现状及存在问题

第一节关于包气带岩性分布的随机性与结构性

第二节关于水分特征曲线的研究

第三节关于包气带参数的研究

第四节关于湿润层与干层的研究

第五节关于数值模拟中时间步长的选择问题

第三章原位试验场东-剖面与典型剖面的数值模拟

第一节数值模拟模型

第二节关于参数的获取

第三节关于水流初、边界条件的应用问题

第四节气象数据的统计分析

4.1 气象数据的采集条件

4.2 蒸发量的统计分析和水面蒸发

4.3 无降水日的统计分析

4.4 降水量的统计分析

4.5 气象要素不同频率年的中值年

第五节计算方案

第六节东-剖面的数值模拟与分析

6.1 模型的识别

6.2 模型的预测

6.3 模拟结果的分析

第七节典型剖面的数值模拟与分析

7.1 典型剖面的选择

7.2 典型剖面的数值模拟和结果分析

第四章结论与有待进一步探讨的问题

第一节结论

第二节有待进一步探讨的问题

谢词

参考文献

发布时间: 2006-03-13

参考文献

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包气带水分运移的数值分析

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