处理地下水模型单元疏干-湿润的两种算法对比研究

主要观点总结

文章研究了两种处理地下水模型单元疏干-湿润转化问题的算法，试算法和全有效单元法，通过理想案例和丹麦应用实例，对比了两种方法的模拟能力和算法特性。试算法需通过反复调整参数保证收敛和准确性，增加了模型使用难度；全有效单元法将疏干单元视为有效单元，模拟结果更加准确且稳定，无需复杂的参数组合，降低了模型使用难度和模拟结果的不确定性。全有效单元法中的单元间水平向水力传导度算法实现了与经典调和平均法相当的数值计算精度，说明该方法在不涉及疏干-湿润转化问题的地下水模拟中同样具有应用潜力。

关键观点总结

关键观点1: 试算法参数组合对收敛性和模拟结果的影响

使用试算法时，需不断优化参数组合，以避免模型迭代不收敛或模拟失真，增加了模型使用难度和时间成本。

关键观点2: 全有效单元法的可靠性

全有效单元法模拟结果更可靠，其作用等同于理论上最优的试算法参数组合，无需复杂参数组合，降低了模型使用难度和模拟结果的不确定性。

关键观点3: 全有效单元法的应用场景

全有效单元法在不涉及疏干-湿润转化问题的地下水模拟中同样具有应用潜力，并有望在地下水数值模拟领域得到广泛应用。

关键观点4: 单元间水平向水力传导度算法的比较

全有效单元法中的单元间水平向水力传导度算法实现了与经典调和平均法相当的数值计算精度，进一步证明了该方法的实用性和可靠性。

文章预览

处理地下水模型单元疏干-湿润的两种算法对比研究 陆文， 陆垂裕， 何鑫， 孙青言， 张博， 贾仰文 【作者机构】 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室；中国水利水电科学研究院水资源所；中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院 【来    源】 《水文地质工程地质》  2024年第5期 P22-34 摘要： 在使用网格单元中心差分格式的地下水模型中，对地下水网格单元“疏干（干）-湿润（湿）转化”的模拟极易引发模型迭代不收敛等异常情况，很大程度上影响模型的应用。本研究使用理想案例和丹麦应用实例，综合比较了MODFLOW 模型的试算法与COMUS 模型的全有效单元法对网格单元“干-湿转化”问题的模拟能力及算法特性。结果表明：（1）试算法的参数组合选取对模拟的收敛性和模拟结果都有明显影响，使用试算法时需要不 ………………………………