專利名稱:一種模擬溶質二維運移過程的格子行走方法
技術領域:
本發(fā)明涉及水力學領域,具體涉及一種模擬溶質二維運移過程的格子行走方法。
背景技術:
水環(huán)境問題是當前和人類生存關系至為密切的一個重要問題。我國北方的許多城 市的大部分用水都取自地下水。隨著經濟的發(fā)展,不僅地下水量減少很快,形成大片的地下 水漏斗區(qū),而且很多地下水資源受到嚴重的破壞,這將嚴重地影響人們的生活質量,限制經 濟的發(fā)展。地下水中的污染物大多以溶質的形式存在,因此研究水體中的溶質運移過程,對 于地下水環(huán)境的監(jiān)測和預報具有非常重要的意義。地下水中的溶質運移過程通常由對流彌 散方程描述,其二維形式為
權利要求
1. 一種模擬溶質二維運移過程的格子行走方法,其特征在于,包括以下步驟(1)在 = ο的時刻,投放溶質源;(2)確定邊界條件,設定網格長度和時間間隔Δ ;(3)在i+ &時刻格點_處的濃度
2.根據權利要求1所述的模擬溶質二維運移過程的格子行走方法,其特征在于步驟(1)中,所述的溶質源是定通量均勻投放的點源。
3.根據權利要求1所述的模擬溶質二維運移過程的格子行走方法,其特征在于步驟(2)中,所述的邊界條件為存在隔水邊界,溶質不能運移到隔水邊界以外的區(qū)域。
4.根據權利要求1所述的模擬溶質二維運移過程的格子行走方法,其特征在于步驟 (2)中,網格長度Δζ和時間間「Ru滿足以下條件
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模擬溶質二維運移過程的格子行走方法,該方法首先投放溶質源;確定邊界條件,設定網格長度、和時間間隔;根據流速和彌散系數確定轉移矩陣,在時刻,格點處的濃度,由前一時刻的濃度就可以求出后一時刻的濃度。在遇到隔水邊界時,本發(fā)明用邊界反射的方法計算靠近邊界的格點的濃度。通過對二維定通量連續(xù)注入點源模型和二維有固定邊界的溶質運移模擬,我們發(fā)現該方法模擬得到的結果與解析解吻合得很好。該方法在給定的網格長度下,可以模擬任意流速時的溶質運移,適應于模擬對流占優(yōu)問題。同時格子行走方法用反射方法處理隔水邊界問題,其簡潔的方式適用于具有復雜邊界的溶質輸運問題。
文檔編號E02B1/02GK102094402SQ201110041568
公開日2011年6月15日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權日2011年2月21日
發(fā)明者吳吉春, 夏源, 蔣建國 申請人:南京大學