地下水滲流及溶質運移問題的格子-玻爾茲曼方法數值模擬.pdf

1、近年來，隨著我國經濟規(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合的數值模擬分析方法，越來越受到國際社會各界的重視。基于數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。
　　在數值模擬方面，格子Boltzmann方法是一種有效的解決多孔介質內流體流動與溶質遷移問題的新型數值方法。該方法能夠很

2、好的處理復雜的邊界條件，易于編程實現，并且能夠實現并行運算。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，實現了地下水滲流以及溶質運移問題的數值模擬。在對國內外采用該方法進行地下水流動數值模擬研究成果充分調研的基礎上，提出了一些新的處理有復雜水文以及熱物性參數的解決方法。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的各項異性問題以及兩種含水層之間的界面問題，實現了各向異性含水層中的水文與溶質運移計算。
　　在以上理論方法的基礎上，本文最后整合了滲流問題、溶質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運移問題的軟件計算程序設計思路，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。