[發(fā)明專利]基于隨機(jī)游走的非均質(zhì)含水層水流問題評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910136315.1
• 申請(qǐng)日: 2019-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN109918748B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南統(tǒng)超;吳吉春;曾獻(xiàn)奎;王遠(yuǎn)坤;常勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G06F30/23;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種基于隨機(jī)游走的非均質(zhì)含水層水流問題評(píng)估方法，其特征在于，包括步驟如下：

(1)根據(jù)所要研究的非均質(zhì)含水層形狀，將含水層空間用網(wǎng)格進(jìn)行剖分離散；

(2)將含水層中第一類邊界作為吸收邊界，第二類邊界作為反彈邊界，第三類邊界作為半吸收-半反彈邊界；

(3)根據(jù)網(wǎng)格剖分，計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)到相鄰網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移概率；

(4)確定需要計(jì)算格林函數(shù)的位置，作為后續(xù)隨機(jī)游走出發(fā)點(diǎn)；

(5)以出發(fā)點(diǎn)為起點(diǎn)，用網(wǎng)格隨機(jī)游走法重復(fù)模擬N個(gè)隨機(jī)游走，并記錄每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)被所有隨機(jī)游走路過的次數(shù)N_i，i為網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)編號(hào)；

(6)計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)被隨機(jī)游走路過的平均密度q_i＝N_i/N；

(7)根據(jù)平均密度q_i和網(wǎng)格剖分參數(shù)，計(jì)算出發(fā)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的格林函數(shù)；

(8)代入格林函數(shù)形式解中得水流方程的解；

所述步驟(1)中非均質(zhì)含水層的水流問題用方程描述如下：

其中，x為空間向量，K(x)為隨位置變化的滲透系數(shù)，w(x,t)為源匯項(xiàng)，S_s為貯水系數(shù)，h(x,t)為待求水頭，D為含水層模型空間范圍，H_D(x,t)、f(x,t)、b(x)、r(x,t)為已知函數(shù)，Γ_D、Γ_N、Γ_R分別為第一、二、三類邊界，n為邊界外向單位法向長(zhǎng)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于隨機(jī)游走的非均質(zhì)含水層水流問題評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟(1)中的將含水層空間用網(wǎng)格進(jìn)行剖分離散，具體包括：采用有限元法或有限差分法的離散方式，基于均勻網(wǎng)格或非均勻網(wǎng)格對(duì)含水層進(jìn)行剖分離散。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于隨機(jī)游走的非均質(zhì)含水層水流問題評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟(2)中的吸收邊界會(huì)將到達(dá)該處的行走器吸收，使該次隨機(jī)游走終止；反彈邊界將到達(dá)該處的行走器反彈回孔隙空間；半吸收-半反彈邊界是前兩類邊界的混合，使隨機(jī)游走終止，或使其反彈。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于隨機(jī)游走的非均質(zhì)含水層水流問題評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟(3)具體包括：當(dāng)前網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)到相鄰網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移概率通過相關(guān)點(diǎn)之間的空間及時(shí)間距離和含水層介質(zhì)性質(zhì)計(jì)算得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于隨機(jī)游走的非均質(zhì)含水層水流問題評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟(4)中的出發(fā)點(diǎn)即為格林函數(shù)G(x₀,t₀|s,τ)中的變量x₀和t₀。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于隨機(jī)游走的非均質(zhì)含水層水流問題評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟(8)中，將步驟(7)中求得的數(shù)值格林函數(shù)，代入格林函數(shù)形式解的表達(dá)式即得所求水流問題的解。