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首页> 中文会议>2017第三届“地下水科学青年论坛” >基于区间参数摄动法的地下水头区间响应

基于区间参数摄动法的地下水头区间响应

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摘要

地下水数值模拟常用来预测地下水的未来特性.然而,由于水文地质条件的异质性和经济投入、时间的限制,往往难以准确获取水文地质参数、boundary conditions和源汇项,预测结果也就产生了不确定性.随机方法在地下水数值模拟不确定性研究和应用中发挥了重要作用,也是目前地下水数值模拟不确定性研究中最重要方法之一.随机方法应用的前提是需要知道随机变量的某些统计特征,而这些统计特征有时难以获取.本论文从一个新的角度出发,将水文地质参数、源汇项等看做是有界但不确定的区间型不确定性变量,区间型不确定性变量只需要给出变量的最大值和最小值,比统计特征更容易获取.如何计算在输入为区间不确定性变量时,地下水头的区间响应,正是地下水数值模拟区间不确定性分析的关键.论文在一阶区间参数摄动展开的基础上,利用区间数学中的自然区间扩张,建立了区间参数型地下水水头方程,给出了求解地下水头区间响应的方法.论文进行了稳定流数值算例分析,当变化率小于0.2时,本文方法的相对误差能控制在5％以内或左右;当变化率小于0.3的时候,本文方法的相对误差能控制在10％以内或左右.研究结果表明,该方法计算效率高,相对误差不大,在难以获取水文地质要素的统计特征,但相对较容易获取参数的取值范围的时候,可以采用该方法求解地下水头的区间响应,进而进行地下水数值模拟的区间不确定性分析.在地下水数值模拟不确定性研究中,该方法将是随机方法的一种补充与扩展.

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