巖溶區地下水數值模擬研究進展
摘要:巖溶含水介質的不均一性導致巖溶地下水流動、溶質運移和熱量遷移的數學模擬研究成為地下水模擬的難點。本文綜述了巖溶區地下水流模擬的幾種方法,重點闡述了等效多孔介質法、雙重連續介質法和三重介質法的定義、發展過程和適用范圍,并回顧了這幾種方法的研究成果。從等效多孔介質法到三重介質法,模擬精度不斷提高,適用范圍也逐漸由大區域實際問題向小區域理論研究過渡。介紹了溶質運移模擬和熱遷移模擬的研究方法及實例。溶質運移模擬以對流彌散方程為基礎,其中尺度效應是溶質運移模擬的重點研究問題;熱量遷移模擬應考慮地下熱水密度變化對地下熱水運動的影響。溶質運移模擬和熱量遷移模擬往往是將遷移模型和已經調試成功的地下水流動模型相耦合,從而達到模擬溶質及熱量遷移的目的。由于溶質運移和熱量遷移的復雜性,現階段水流模型多數處于等效多孔介質模型階段。綜合理論及實際應用,指出精確刻畫裂隙及管道和注重基礎數學算法是巖溶水數值模擬進步的關鍵。
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