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使用“地下水分析”工具,可对地下水中的成分构建基本的对流-扩散模型。 达西流分析进行二维、垂直混合、水平和稳态流建模,其中水力与深度无关。
达西流分析
达西流分析具有双重目的。 首先,它用于检查地下水数据集的一致性并生成地下水流矢量栅格。 标准输出栅格是地下水量平衡残差栅格,用于测量流入和流出每个像元的水流量之间的差异。
由于流量计算是通过四个像元壁中的每一个独立执行的(流量由相邻单元之间的差异决定),因此流入像元的水量可能多于(或少于)流出像元的水量,从而导致正(或负)水量平衡残差。
不具有源或汇一致性平滑输入栅格应产生接近零的小残差。 残差值较大表明水力栅格在导水系数、孔隙率和厚度栅格方面不合理。 水力栅格包含栅格中每个像元的地下水水力高程值。 水位通常是高于某些数据(如平均海平面)的高程。 如果输出残差较大,则输入数据可能不一致,并产生无意义的结果。
达西流分析的第二个目的是使用达西定律计算流场,如下所述。 流场是地下水渗流速度的矢量场,用两个栅格表示,一个量级,一个方向。
地下水流建模的第一步是确定流场中每个点的流速和方向。 达西流分析执行此操作并计算每个像元内的水量平衡,在没有源或汇(例如井、渗透或泄漏)的情况下,该水量平衡应该很小。 零水量平衡残差表示流入和流出像元之间的平衡。 假定流场稳定(不随时间变化)。 可以在包括 Bear (1979)、Freeze 和 Cherry (1979) 以及 Marsily (1986) 在内的多个源中找到对地下水水力学的深入讨论。
达西流
达西流分析标准输出是地下水量平衡残差栅格,用于测量流入和流出每个像元的水流量之间的差异。 此残差用于检查地下水数据集的一致性。
由于流量计算是通过四个像元壁中的每一个独立执行的(流量由相邻单元之间的差异决定),因此流入像元的水量可能多于(或少于)流出像元的水量,从而导致正(或负)水量平衡残差。
不具有源或汇(例如井、渗透或泄漏)一致性平滑输入栅格应产生接近零的小残差。 残差值较大表明水力栅格在导水系数、孔隙率和厚度栅格方面不合理。 在这种情况下,描述的输入数据可能不一致,并产生无意义的结果。
达西流分析可以选择创建达西速度输出,如下一部分所述。
达西速度
达西速度使用达西定律计算流场。 流场是地下水渗流速度的矢量场。
流速使用两个栅格表示,一个是量级,另一个是方向。
当不需要达西流的流量平衡残差时,达西速度将非常有用。
参考资料
Bear, J. Hydraulics of Groundwater. McGraw-Hill. 1979.
Freeze, R. A., and J. A. Cherry. Groundwater. Prentice-Hall. 1979.
Marsily, G. de. Quantitative Hydrogeology. Academic Press. 1986.