地下水滲流及溶質(zhì)運(yùn)移問(wèn)題的格子-玻爾茲曼方法數(shù)值模擬.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的提升，地上地下水資源開(kāi)發(fā)量逐年提高，如何合理開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)地下水資源在一些地區(qū)非常迫切，一些地區(qū)地面河流或地下水環(huán)境污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)峻。因此，地下水或其它地下資源開(kāi)采實(shí)踐相結(jié)合的數(shù)值模擬分析方法，越來(lái)越受到國(guó)際社會(huì)各界的重視。基于數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行地下水問(wèn)題的模擬軟件的開(kāi)發(fā)也越來(lái)越多。
　　在數(shù)值模擬方面，格子Boltzmann方法是一種有效的解決多孔介質(zhì)內(nèi)流體流動(dòng)與溶質(zhì)遷移問(wèn)題的新型數(shù)值方法。該方法能夠很

2、好的處理復(fù)雜的邊界條件，易于編程實(shí)現(xiàn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)并行運(yùn)算。是目前一種處理地下模擬問(wèn)題較理想的計(jì)算方法。本文基于Boltzmann方法，選用D3Q7-MRT模型對(duì)地下水問(wèn)題進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)了地下水滲流以及溶質(zhì)運(yùn)移問(wèn)題的數(shù)值模擬。在對(duì)國(guó)內(nèi)外采用該方法進(jìn)行地下水流動(dòng)數(shù)值模擬研究成果充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出了一些新的處理有復(fù)雜水文以及熱物性參數(shù)的解決方法。在源項(xiàng)問(wèn)題處理方面，本文提出了當(dāng)抽/灌水井穿越多個(gè)含水層條件下的處理方法，源項(xiàng)與節(jié)點(diǎn)位置不重

3、合情況下的簡(jiǎn)單處理方法。在各向異性以及多相界面存在情況下，本文實(shí)現(xiàn)了利用最新的文獻(xiàn)處理方法處理含水層有不同水文物性參數(shù)的各項(xiàng)異性問(wèn)題以及兩種含水層之間的界面問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了各向異性含水層中的水文與溶質(zhì)運(yùn)移計(jì)算。
　　在以上理論方法的基礎(chǔ)上，本文最后整合了滲流問(wèn)題、溶質(zhì)運(yùn)移問(wèn)題以及各向異性問(wèn)題等模擬實(shí)際問(wèn)題時(shí)需要的物理模型。提出了一套地下水流動(dòng)與溶質(zhì)運(yùn)移問(wèn)題的軟件計(jì)算程序設(shè)計(jì)思路，為更進(jìn)一步編寫(xiě)制作地下水模擬軟件的工作打下了良好的基礎(chǔ)。