土木建筑4含水层系统识别

1、第四章第四章 含水层系统识别含水层系统识别 地下水系统模拟，解决两大问题：预报问题与参地下水系统模拟，解决两大问题：预报问题与参数计算问题。数计算问题。 预报问题预报问题正演问题正演问题 参数计算问题参数计算问题反演问题或模型校正反演问题或模型校正第一节第一节 含水层系统识别中的一些基本问题含水层系统识别中的一些基本问题一、模型参数的概念一、模型参数的概念 由于实际水文地质模型的复杂性，勘探工作的局由于实际水文地质模型的复杂性，勘探工作的局限性，难以查清水文地质条件，每人对水文地质条限性，难以查清水文地质条件，每人对水文地质条件的认识有差别，选取的研究区边界也有差别。如：件的认识有差别，选取的

2、研究区边界也有差别。如： 如图模型，地下水渗流区域为一承压含水层，如图模型，地下水渗流区域为一承压含水层，p点有一口抽水井，抽水量为点有一口抽水井，抽水量为qp=q(xp,yp)，m点为一点为一观测孔。从观测孔。从t0时刻开始抽水，在时刻开始抽水，在m点测得点测得ht曲线。曲线。 对于不同的人，可能会给出不同的模型：对于不同的人，可能会给出不同的模型：0,0,0,02222tbcdayxtyxgnhtabyxtyxhtyxhyxyxfyxhtyxthsyyxxqyhtxhtbcdaabtpppyyxxedayxyxgnhtabeyxtyxhtyxhyxyxfyxhtyxthsyyxxqyhty

3、xhtxedaabetppp,0,0,0cfayxyxgnhabcyxyxhtyxhyxyxfyxhtyxthsyyxxqyhtxhtcfaabctppp,0, 0 2222 三个模型进行校正，力求预测结果与三个模型进行校正，力求预测结果与ht曲线重曲线重合。三个模型最终可获得三组参数。这三组参数都合。三个模型最终可获得三组参数。这三组参数都不是含水层本身所固有的参数。按数学模型求得的不是含水层本身所固有的参数。按数学模型求得的参数叫参数叫“模型参数模型参数”。 模型参数包含以下方面误差：模型参数包含以下方面误差： （1）地下水流系统区域几何形状的概化；）地下水流系统区域几何形状的概化； （2

4、）边界性质的概化与初始流场的模拟；）边界性质的概化与初始流场的模拟； （3）参数性质的概化（均质与非均质、各向同）参数性质的概化（均质与非均质、各向同性与各向异性）；性与各向异性）； （4）地下水流状态的概化。（二维流，三维）地下水流状态的概化。（二维流，三维流）。流）。二、判别准则问题二、判别准则问题 设，所用到的拟合点有设，所用到的拟合点有i个（长期观测孔），时段有个（长期观测孔），时段有j个。个。h为实测值，为实测值，h为计算值。为计算值。 1、最大绝对偏差准则、最大绝对偏差准则 2、最大偏差的绝对值总和准则、最大偏差的绝对值总和准则1 3、最大偏差的绝对值总和准则、最大偏差的绝对值总和

5、准则2 4、全部偏差绝对值之和准则、全部偏差绝对值之和准则 5、全部偏差平方和准则、全部偏差平方和准则 第四、五个判别准则较好。第四、五个判别准则较好。 难度：难度：1-5的给定没有标准。的给定没有标准。 1maxmaxjhjhiiji 2maxiiijjhjh 3maxjiiijhjh 52ijiijhjh 4ijiijhjh三、反演问题的适定性三、反演问题的适定性 1、解的存在性、解的存在性 2、解的唯一性、解的唯一性 3、解的稳定性、解的稳定性 同时满足上述三个条件，就称这个数学模型满足适定性要同时满足上述三个条件，就称这个数学模型满足适定性要求，或者说是适定的。求，或者说是适定的。 如

6、果三条中有一条不满足就称为不适定的。如果三条中有一条不满足就称为不适定的。 有些模型可能会出现解的不唯一性或不稳定性。书中例。有些模型可能会出现解的不唯一性或不稳定性。书中例。 由于反演问题解的不唯一性和不稳定性，会造成不同的水由于反演问题解的不唯一性和不稳定性，会造成不同的水文地质参数都可能得出满足判别准则要求的结果，但所得参文地质参数都可能得出满足判别准则要求的结果，但所得参数不合理。数不合理。 为了保证参数的合理性，我们一般根据对条件的判断和经为了保证参数的合理性，我们一般根据对条件的判断和经验，给出参数变化的区间，调参时在这个区间进行。验，给出参数变化的区间，调参时在这个区间进行。四、

7、广义的含水层系统识别四、广义的含水层系统识别 包括以下四个方面：包括以下四个方面： （1）水文地质参数，）水文地质参数，t，k，*，b （2）源、汇项：降雨入渗系数，蒸发量，渠系灌）源、汇项：降雨入渗系数，蒸发量，渠系灌溉回归系数，井灌溉回归系数，以及对应的各量。溉回归系数，井灌溉回归系数，以及对应的各量。 （3）定解条件：二类边界的单宽流量。）定解条件：二类边界的单宽流量。 （4）上述三种情况的不同组合。）上述三种情况的不同组合。肚松衯宸&愮鐝d)? $?d悡!餯怉 扈鋹a 嘬貑 d?噡1/2001骞寸15鏈?-crm鍦氱敤.files/imgr_logo.gif 冣杁9/erp鏂噡1/20

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12、t 壉鄪mr +?p ; 8齚 p 蕞驱_嬝3? ?%?佝較#?u嬻芺婩 *?莀x _ ? 萄阯k詴qm? x拱曃 ?鳡?+腰+?艃? ?u? 葭?橗?岶 %媗祆 ?呿祴?峙 % ms?叫 篂?x ?$ ?f笂斚汶弸邏s?苾铏p荫渌? 呉坡y询生蓯籀 塡塠= ?鬋 昆?sz ?|?匡?(別 ? 鲩z0 l 慶琶 5艭危?內? g?a? j? ?$孅?0lh 効譱蘑 ? r?;n?囏a杸) g? ?t$撈-0? c+僿?v胐顑o 2 ? ?刻 n稍嶀?寃?泲? ?a碍鹄yzf猏虓贋用 拷t,v3 b励 =桽= ?st傄u烶輤 腙鲳0_儖?絅= 计裌 巹4飪秞 ? 塀墕銒t隿+废 榰n 82 )撅 ?ug?儅導鴣 鮁 e 5?o轴c冾:_)5隠瑾.觠0峗e ?王?謷呻 u?蓌 x0?艣专 ?u?v=zt望 ?v ;3蒛h8#?d?z痣w兠 兯凔?黄t ? 彄貖 ?ty?嗥 肻bu su? x墊侓?嬎茆=d彎塎 偗an? 婻 鞽咢0v箅 _溹? ?j)橆1e ? c?