[發明專利]一種計算單井回灌量的有限差分方法

有效

• 申請號: 201210280942.0
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN102855390A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 王建秀;胡蒙蒙;吳遠斌;隋東昌;田普卓;汪沛;馮波
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.計算單井回灌量的有限差分方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)、對管井結構進行等效簡化

①按照周長相等原則，將井截面由圓形簡化為正方形；

②根據濾管開孔率相等原則，對濾管開孔及布置方式進行如下簡化：將圓形開孔方式簡化為方形開孔方式，并使其開孔面積相等，各開孔之間的間距依據開孔率相等原則進行計算確定；

(2)、對管井結構進行網格劃分，網格剖分的密度不應小于濾管上方形開孔邊長及間距的最小值；

(3)、在步驟(2)得到的網格上進行井濾管骨架管結構的精細模擬：井底或沉砂管底端、濾管壁、濾管頂均定義為死單元，濾管開孔位置設置為定水頭邊界，濾管周圍濾料段及地層根據巖土工程勘察報告提供的水文地質參數進行賦值，所述水文地質參數為滲透系數、儲水系數；

(4)、在步驟(2)劃分得到的各單個網格建立水均衡的有限差分方程及邊界條件與初始條件方程，見式1；

????????(1)

式中：，??，??分別為各向異性主方向滲透系數（m/d）；為點在時刻的水頭值?(m)；?為源匯項?(1/d)；?為儲水系數?(1/m)；為時間?(d);?為計算域；為第一類邊界條件；為第一類邊界條件??上的水頭值?(m)；

(5)、采用差分近似方法對步驟(4)中式1進行離散化處理，三維流某節點與周圍節點水均衡差分關系見式（2）所示：

??（2）

式中：表示點上時刻的水頭；，常取三種情況：當時稱有限差分顯示差分格式，當時稱有限差分中心差分格式，當時稱有限差分隱式差分格式；在離散過程中采取中心差分格式，解是無條件穩定的，對離散的線性方程進行Gauss-Seide迭代加快收斂速度；

(6)、對濾管上的所有定水頭邊界外圍網格中流出的水量進行累加，累計結果即為單井單井回灌量。