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

1、近年來，隨著我國經(jīng)濟規(guī)模的提升，地上地下水資源開發(fā)量逐年提高，如何合理開發(fā)利用與保護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)境污染問題也日趨嚴峻。因此，地下水或其它地下資源開采實踐相結(jié)合的數(shù)值模擬分析方法，越來越受到國際社會各界的重視。基于數(shù)值計算方法進行地下水問題的模擬軟件的開發(fā)也越來越多。
　　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)流體流動與溶質(zhì)遷移問題的新型數(shù)值方法。該方法能夠很

2、好的處理復(fù)雜的邊界條件，易于編程實現(xiàn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)并行運算。是目前一種處理地下模擬問題較理想的計算方法。本文基于Boltzmann方法，選用D3Q7-MRT模型對地下水問題進行模擬，實現(xiàn)了地下水滲流以及溶質(zhì)運移問題的數(shù)值模擬。在對國內(nèi)外采用該方法進行地下水流動數(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。在源項問題處理方面，本文提出了當抽/灌水井穿越多個含水層條件下的處理方法，源項與節(jié)點位置不重

3、合情況下的簡單處理方法。在各向異性以及多相界面存在情況下，本文實現(xiàn)了利用最新的文獻處理方法處理含水層有不同水文物性參數(shù)的各項異性問題以及兩種含水層之間的界面問題，實現(xiàn)了各向異性含水層中的水文與溶質(zhì)運移計算。
　　在以上理論方法的基礎(chǔ)上，本文最后整合了滲流問題、溶質(zhì)運移問題以及各向異性問題等模擬實際問題時需要的物理模型。提出了一套地下水流動與溶質(zhì)運移問題的軟件計算程序設(shè)計思路，為更進一步編寫制作地下水模擬軟件的工作打下了良好的基礎(chǔ)。