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容重变化对土壤溶质运移特征的影响 被引量:18
1
作者 吕殿青 王宏 +1 位作者 潘云 王玲 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期75-79,共5页
以湖南红壤和陕西塿土为试验土样,测定了不同容重条件下的Cl-的穿透曲线,并应用对流弥散溶质迁移模型和CXTFIT软件程序对实验数据进行拟合获得平均孔隙流速和水动力弥散系数.结果表明:随着容重的增大,Cl-的运移穿透转折点和平均穿透点... 以湖南红壤和陕西塿土为试验土样,测定了不同容重条件下的Cl-的穿透曲线,并应用对流弥散溶质迁移模型和CXTFIT软件程序对实验数据进行拟合获得平均孔隙流速和水动力弥散系数.结果表明:随着容重的增大,Cl-的运移穿透转折点和平均穿透点的时间越长,平均孔隙流速呈幂函数递减,而水动力弥散系数以幂函数递增.容重变化对红壤中溶质运移的影响明显大于塿土. 展开更多
关键词 容重变化 穿透曲线 对流弥散 平均孔隙流速 水动力弥散系数
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漫尾岛咸淡水界面运移剖面二维流水质模型模拟研究 被引量:11
2
作者 艾康洪 陈崇希 《勘察科学技术》 1994年第6期3-9,共7页
本文建立了剖面二维非均质流体的对流一弥散数值模型来研究广西漫尾岛咸淡水界面的运移规律.模型结合漫尾岛水文地质条件对临海边界,地下水开采井及不稳定的潜水面分别提出处理方法.并利用数学模型的解析解对程序进行检验.通过拟合对比... 本文建立了剖面二维非均质流体的对流一弥散数值模型来研究广西漫尾岛咸淡水界面的运移规律.模型结合漫尾岛水文地质条件对临海边界,地下水开采井及不稳定的潜水面分别提出处理方法.并利用数学模型的解析解对程序进行检验.通过拟合对比识别模型参数并探讨了漫尾岛咸淡水界面的成因. 展开更多
关键词 海水入侵 对流弥散 咸淡水 数值模拟 水质模型
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土壤溶质运移的微观机理模型研究 被引量:6
3
作者 乔云峰 沈冰 《西北水资源与水工程》 2001年第1期5-7,共3页
由于不合理灌溉形成的次生盐碱化 ,养分流失 ,以及化学肥料和杀虫剂随土壤水分入渗进入河流和地下水造成水体污染等各种环境问题。迫切地需要量化的溶质运动模型为指导进行研究。本文在分析现有数学模型的物理基础上 ,探讨了此类模型目... 由于不合理灌溉形成的次生盐碱化 ,养分流失 ,以及化学肥料和杀虫剂随土壤水分入渗进入河流和地下水造成水体污染等各种环境问题。迫切地需要量化的溶质运动模型为指导进行研究。本文在分析现有数学模型的物理基础上 ,探讨了此类模型目前需要解决的问题及可能途径。 展开更多
关键词 溶质运移 对流弥散 数学模型 土壤 水体污染 地下水
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溶质在细粒孔隙介质中迁移预测的可靠性分析 被引量:5
4
作者 王金生 杨志峰 +1 位作者 王丽 李书绅 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第9期16-21,共6页
在预测溶质运移 ,尤其是低中放废物处置场中的核素在包气带与含水层中的迁移时 ,需要考虑介质中不流动水体的影响 ,否则 ,会影响预测结果的可靠性 .通过对黄土的物理特性实验与野外氚的包气带示踪试验表明 :用孔隙度或含水量除以渗透流... 在预测溶质运移 ,尤其是低中放废物处置场中的核素在包气带与含水层中的迁移时 ,需要考虑介质中不流动水体的影响 ,否则 ,会影响预测结果的可靠性 .通过对黄土的物理特性实验与野外氚的包气带示踪试验表明 :用孔隙度或含水量除以渗透流速得到的平均孔隙流速比实际平均孔隙流速小 ,在包气带中约小 30 %~65 % ,含水层中约小 4 0 % .用对流弥散模型计算氚在包气带中的迁移表明 :考虑不流动水体的影响时的平均孔隙流速比不考虑的结果增加了 1 39倍 ,相对浓度减弱了 1 32倍 . 展开更多
关键词 包气带 含水层 对流弥散 核素 孔隙介质 溶质 可靠性
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裂隙岩体溶质运移研究简述 被引量:7
5
作者 程汉鼎 柴军瑞 李亚盟 《水电能源科学》 2007年第3期33-37,共5页
对裂隙介质中溶质运移的基本规律和数学模型进行了初步探讨:①等效连续介质模型将裂隙中溶质浓度等效平均到整个裂隙介质;②离散裂隙网络模型建立裂隙个体中水流、溶质运移方程,组合求解;③双重连续介质模型对裂隙和基质分别建立水流、... 对裂隙介质中溶质运移的基本规律和数学模型进行了初步探讨:①等效连续介质模型将裂隙中溶质浓度等效平均到整个裂隙介质;②离散裂隙网络模型建立裂隙个体中水流、溶质运移方程,组合求解;③双重连续介质模型对裂隙和基质分别建立水流、溶质运移数学模型求解;④离散裂隙网络-连续介质耦合模型综合了等效连续介质模型和离散裂隙网络模型的优点;⑤随机模型采用随机理论方法;⑥黑箱模型通过研究溶质运移过程的综合效应预测或反求输出或输入信息。通过对目前各种数学模型的分析和比较,为求解具体问题、选取合理的数学模型提供了参考依据。 展开更多
关键词 裂隙岩体 溶质运移 对流弥散 数学模型 综述
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温度场对注气驱替煤层气运移影响的数值分析 被引量:5
6
作者 陈新忠 张丽萍 《采矿与安全工程学报》 EI 北大核心 2014年第5期803-808,共6页
根据热弹性力学、对流弥散理论和多孔介质热力学原理,建立了包含煤的变形方程、气体运移方程、热传导的注气驱替热-流-固多物理场全耦合数学模型,求解耦合模型,研究温度场对注气驱替开采煤层气运移过程的影响。结果表明:煤层温度升高可... 根据热弹性力学、对流弥散理论和多孔介质热力学原理,建立了包含煤的变形方程、气体运移方程、热传导的注气驱替热-流-固多物理场全耦合数学模型,求解耦合模型,研究温度场对注气驱替开采煤层气运移过程的影响。结果表明:煤层温度升高可以促进煤层气解吸,加速煤层气产出。研究成果可为注气驱替开采煤层气工程实践提供相应的理论基础,对深部开采高瓦斯矿井时施行先抽后采技术具有借鉴意义。 展开更多
关键词 煤层气 注气驱替 热-流-固耦合 对流弥散
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紫色土坡耕地硝态氮的迁移流失规律及其数值模拟 被引量:4
7
作者 谢梅香 张展羽 +2 位作者 张平仓 徐金鑫 林庆明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第19期147-154,共8页
为探究紫色土坡耕地硝态氮迁移流失过程,通过室内模拟试验,并结合数学模型,研究在不同雨强(0.4,1.0,1.8 mm/min)和坡度(5?,15?,20?)下硝态氮分别随地表径流和壤中流迁移而流失的特征。结果表明:随地表径流和壤中流迁移的硝态氮流失浓度... 为探究紫色土坡耕地硝态氮迁移流失过程,通过室内模拟试验,并结合数学模型,研究在不同雨强(0.4,1.0,1.8 mm/min)和坡度(5?,15?,20?)下硝态氮分别随地表径流和壤中流迁移而流失的特征。结果表明:随地表径流和壤中流迁移的硝态氮流失浓度随时间分别呈现指数下降和线性上升趋势;随壤中流流失的浓度是地表径流携带的19~72倍,在小雨强下壤中流携带流失负荷大于随地表径流流失负荷,但随雨强增大,硝态氮流失负荷通过地表径流流失的比例由17.3%增大至66.0%,大雨强下硝态氮主要通过地表径流流失;与实测数据比较分析,有效混合深度模型在随地表径流流失的硝态氮模拟中精度评价指标Nash-Suttcliffe系数ENS和决定系数R2达到0.590和0.826 7,而对流弥散方程在壤中流携带硝氮流失的过程模拟中ENS和R2达到0.792和0.842 6,取得较好的模拟结果。该研究为紫色土坡耕地硝态氮迁移流失机理研究提供依据和参考。 展开更多
关键词 硝态氮 径流 模型 壤中流 浓度 负荷 有效混合深度 对流弥散
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包气带中^(85)Sr迁移的浓度双峰分布数值模拟研究 被引量:3
8
作者 王金生 李书绅 杨志峰 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期556-560,共5页
为了深入研究核素在地质介质中的迁移规律,为低中放废物近地表处置环境安全评价提供依据,开展了在黄土包气带人工喷淋条件下,85Sr、60Co和134Cs的加速迁移试验经过两年多的示踪试验,发现85Sr在迁移过程中,出现了... 为了深入研究核素在地质介质中的迁移规律,为低中放废物近地表处置环境安全评价提供依据,开展了在黄土包气带人工喷淋条件下,85Sr、60Co和134Cs的加速迁移试验经过两年多的示踪试验,发现85Sr在迁移过程中,出现了浓度双峰分布.用单一对流弥散数值模型无法解释这一现象.基于“85Sr以两种化学形态迁移”的假设,采用两种不同的吸附参数进行数值计算.结果表明,数值模拟与试验结果拟合得较好,得出85Sr的两种化学形态的分配系数分别介于400-800mL/g和30-60mL/g. 展开更多
关键词 黄土 包气带 对流弥散 数值模拟 核素迁移
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山东淄博市大武水源地裂隙岩溶水中污染物运移的数值研究 被引量:30
9
作者 朱学愚 刘建立 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2001年第1期171-178,共8页
在分析研究淄博市大武水源地裂隙岩溶含水层的水力性质和污染物运移特征的基础上 ,对裂隙岩溶水的水头和污染物运移进行数值研究。目前国内外对裂隙岩溶水进行数值计算时 ,通常用等价多孔介质模型 ,但裂隙岩溶介质和多孔介质有很大不同... 在分析研究淄博市大武水源地裂隙岩溶含水层的水力性质和污染物运移特征的基础上 ,对裂隙岩溶水的水头和污染物运移进行数值研究。目前国内外对裂隙岩溶水进行数值计算时 ,通常用等价多孔介质模型 ,但裂隙岩溶介质和多孔介质有很大不同。裂隙岩溶介质的储水和导水空间为裂隙网络 ,导水系数大 ,地下水的实际平均流速比孔隙水大得多 ,但给水度和贮水系数小。当用等价多孔介质模型进行模拟时应考虑这些特点。对于污染物运移的模拟 ,要同时求解水头方程和对流弥散方程 ,可采用MODFLOW和MT3D软件进行模拟。研究区裂隙岩溶水水头的数值计算表明 ,等效多孔介质模型水头的拟合误差能满足国标GB/T144 97- 93的要求。各时段地下水水量均衡计算的精度也满足要求。对流弥散方程的数值计算 ,由于Peclet数高达 95 .6 7,对流占绝对优势 ,可能存在数值弥散和数值振荡 ,因而采用多种方法进行了比较。对于同一问题 ,同时采用上游有限差分法 (UFDM) ,混合的欧拉拉格朗日方法 (特征线法MOC、改进特征线法MMOC和混合特征线法HMOC) ,总变异消减法(TVD)进行计算 ,并比较其结果。结果表明 ,混合特征线法 (HMOC)和总变异消减法 (TVD)比较适合于对流占优势的运移问题计算。由于渗透系数K和有效孔隙度θ对溶质运移结果的影响很大 ,? 展开更多
关键词 裂隙岩溶水 污染物运移 对流弥散方程 数值计算 欧拉-拉格朗日方法 淄博市
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土壤溶质迁移理论研究进展 被引量:16
10
作者 王全九 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期77-80,共4页
随着农业发展和环境保护工作的加强,土壤溶质迁移研究成为一个热点问题。国内外学者从不同角度研究了土壤溶质迁移机制,并建立了相关的数学模型。通过综合国内外研究文献的基础上,分析了几何模型、对流弥散方程和传递函数模型方面的研... 随着农业发展和环境保护工作的加强,土壤溶质迁移研究成为一个热点问题。国内外学者从不同角度研究了土壤溶质迁移机制,并建立了相关的数学模型。通过综合国内外研究文献的基础上,分析了几何模型、对流弥散方程和传递函数模型方面的研究进展及存在问题,并探讨了在相关理论方面间内在关系,指出以后研究的重点问题。 展开更多
关键词 土壤溶质 几何模型 对流弥散理论 传递函数
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山东淄博裂隙岩溶水中污染物运移的数值模拟及治污措施 被引量:10
11
作者 郭飞 朱学愚 +1 位作者 刘建立 朱俊杰 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期57-63,共7页
本文分别应用5种数值计算方法,模拟了山东淄博裂隙岩溶水中污染物的运移,结果表明总变异消减法(TVD法)和混合特征线法(HMOC法)求解该类水文地质条件比较合适。为了解影响污染物运移的主要因素,为污染物治理提供依据,文中将数值计算和敏... 本文分别应用5种数值计算方法,模拟了山东淄博裂隙岩溶水中污染物的运移,结果表明总变异消减法(TVD法)和混合特征线法(HMOC法)求解该类水文地质条件比较合适。为了解影响污染物运移的主要因素,为污染物治理提供依据,文中将数值计算和敏感度分析结合起来。通过大量的计算,找出主要因素是污染源和水井抽水。因此治理的主要策略为在移去污染源的基础上采用水力截获法,且水力截获带的水井位置、间距、深度和抽水量等,必须充分考虑当地的水文地质条件。 展开更多
关键词 裂隙岩溶含水层 水污染 对流弥散方程 敏感性分析 水力截获带
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确定地下水污染强度的反问题方法 被引量:7
12
作者 李功胜 谭永基 王孝勤 《应用数学》 CSCD 北大核心 2005年第1期92-98,共7页
探讨了山东省淄博市张店区沣水南部区域地下水的硫酸污染问题 .根据观测井点的浓度数据 ,将硫酸污染强度的识别问题作为一个已知终值数据的源项反问题 .应用积分恒等式方法分析了未知源函数与已知数据间的数据相容性 ,进而基于最优化策... 探讨了山东省淄博市张店区沣水南部区域地下水的硫酸污染问题 .根据观测井点的浓度数据 ,将硫酸污染强度的识别问题作为一个已知终值数据的源项反问题 .应用积分恒等式方法分析了未知源函数与已知数据间的数据相容性 ,进而基于最优化策略进行了数据反演 。 展开更多
关键词 地下水污染 源项反问题 对流弥散方程 数据相容性 数值计算
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一维溶质运移源(汇)项系数反演的迭代正则化算法 被引量:9
13
作者 李功胜 姚德 +1 位作者 马昱 杨富贵 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期582-588,共7页
对于多孔介质中发生物理化学反应的溶质运移现象,可以用带有非线性源(汇)项作用的一维对流弥散-反应扩散方程来描述,但方程中反映溶质吸附/解吸附能力的源(汇)项系数往往是未知的.本文讨论了基于出流端浓度观测数据的源项系数反演问题.... 对于多孔介质中发生物理化学反应的溶质运移现象,可以用带有非线性源(汇)项作用的一维对流弥散-反应扩散方程来描述,但方程中反映溶质吸附/解吸附能力的源(汇)项系数往往是未知的.本文讨论了基于出流端浓度观测数据的源项系数反演问题.根据Tikhonov正则化和矩阵的奇异值分解系统,建立了一种离散的迭代正则化算法,给出了算法实现步骤.数值模拟结果表明该算法不仅精度高,而且对于数据的随机扰动具有稳定性.最后应用建立的算法反演计算了一个具体的土柱试验源项系数,数值结果也表明文中所构造算法的有效性. 展开更多
关键词 一维溶质运移 对流弥散一反应扩散方程 系数反演问题 迭代正则化算法
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确定地下水污染强度的一种改进的遗传算法 被引量:8
14
作者 范小平 李功胜 《计算物理》 CSCD 北大核心 2007年第2期187-191,共5页
应用反问题方法探讨山东淄博市张店区沣水南部区域地下水中硫酸盐的年入渗强度的数值反演问题.基于最佳摄动思想提出一种改进的遗传算法,数值试验表明了该算法的可行性和有效性.将该算法应用于实际问题的求解,计算结果与实际部门的估算... 应用反问题方法探讨山东淄博市张店区沣水南部区域地下水中硫酸盐的年入渗强度的数值反演问题.基于最佳摄动思想提出一种改进的遗传算法,数值试验表明了该算法的可行性和有效性.将该算法应用于实际问题的求解,计算结果与实际部门的估算值基本吻合. 展开更多
关键词 地下水污染 反问题 对流弥散方程 遗传算法
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土壤溶质运移的色谱塔板理论模型 被引量:7
15
作者 石辉 赵晓光 《西南农业大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2003年第3期267-269,共3页
土壤溶质运移模型是研究土壤中农用化学物质迁移的一种重要手段。由于一维土壤溶质运移在基本机制和形式上与化学色谱分析有相似性,将化学色谱理论应用于土壤溶质运移研究,得到了土壤溶质运移的色谱塔板理论模型,该模型的解析解与常用... 土壤溶质运移模型是研究土壤中农用化学物质迁移的一种重要手段。由于一维土壤溶质运移在基本机制和形式上与化学色谱分析有相似性,将化学色谱理论应用于土壤溶质运移研究,得到了土壤溶质运移的色谱塔板理论模型,该模型的解析解与常用对流弥散方程的解具有相似的结果。同时,土柱试验表明,色谱模型的模拟结果与试验结果基本一致,仅部分时段模拟结果稍低于试验值,这可能由于色谱塔板模型尚未考虑水动力弥散作用和其中采用一阶近似有关。说明色谱塔板理论可用于土壤溶质运程研究,为认识土壤溶质运移提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 土壤溶质运移 色谱理论 塔板模型 对流弥散模型
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基于土壤饱和入渗理论计算盐碱地冲洗定额 被引量:7
16
作者 胡顺军 田长彦 宋郁东 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期563-567,共5页
关键词 冲洗定额 饱和入渗 对流弥散模型 计算方法
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考虑表皮效应的径向溶质迁移模型以及半解析解 被引量:6
17
作者 文章 李旭 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期60-66,共7页
径向示踪试验是一种非常有效的获取含水层弥散参数的试验方法,但传统径向示踪试验很少考虑抽水井附近的表皮效应(由于钻井施工工艺所导致抽水井附近一定区域水力性质发生变化).建立了考虑表皮效应的单井注入示踪试验模型,并利用Lapalce... 径向示踪试验是一种非常有效的获取含水层弥散参数的试验方法,但传统径向示踪试验很少考虑抽水井附近的表皮效应(由于钻井施工工艺所导致抽水井附近一定区域水力性质发生变化).建立了考虑表皮效应的单井注入示踪试验模型,并利用Lapalce变换以及数值逆变换获得了该模型的半解析解.系统分析了表皮区域水力性质对示踪试验穿透曲线的影响规律.研究结果表明:表皮区域的弥散度越大,穿透曲线早期的浓度越高,且峰值越高;表皮孔隙度越大,穿透曲线早期浓度越低,后期浓度越高;此外,散度差异也会导致浓度分布曲线在表皮区域与含水层界面处发生突变.总之,表皮效应对径向溶质迁移产生了较大的影响,有必要将表皮效应考虑到径向示踪试验中去. 展开更多
关键词 径向溶质迁移 表皮效应 示踪试验 对流弥散方程
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羟丙基甲基纤维素作土壤改良剂对土壤溶质运移的影响 被引量:6
18
作者 吴军虎 任敏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期141-147,共7页
羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methyl cellulose,HPMC)是一种潜在的土壤改良剂,加入土壤中后具有明显的减渗效果,对缓解黄土高原水土养分的流失具有重要意义。该文通过在土壤中施加不同含量的HPMC,研究HPMC对土壤溶质迁移特性的影响... 羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methyl cellulose,HPMC)是一种潜在的土壤改良剂,加入土壤中后具有明显的减渗效果,对缓解黄土高原水土养分的流失具有重要意义。该文通过在土壤中施加不同含量的HPMC,研究HPMC对土壤溶质迁移特性的影响。结果表明:1)HPMC质量分数在0~0.5 g/kg范围内,饱和导水率随HPMC添加量增大而逐渐减小,0.5g/kg组相比未添加HPMC的空白组降低37.3%;土壤中保守性溶质的运移速度显著降低;随HPMC添加量增加,溶质的初始和完全穿透时间明显推迟,穿透总历时延长;2)CDE方程和两区模型均能较好地模拟在土壤中添加不同含量HPMC时溶质的运移状况,2种模型的拟合曲线也均能与实测曲线较好吻合,但两区模型的模拟精度更高。3)基于两区模型的参数拟合结果,随HPMC添加量的增加,平均孔隙水流速越小,水动力弥散系数、弥散度和质量交换系数均增加,而土壤可动水体的含水量比率逐渐减少。 展开更多
关键词 溶质 模型 土壤 羟丙基甲基纤维素 饱和导水率 穿透曲线 对流弥散方程
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基于MATLAB的对流弥散方程的不稳定源解 被引量:5
19
作者 宋新山 吴应玲 陈栋 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第11期31-34,共4页
基于MATLAB可靠的数值计算、强大的绘图功能和简单易学的语言体系,利用MATLAB求解实验条件下不稳定污染源的对流弥散方程。同时将实测值与拟合值进行比较分析。指出MATLAB在运用最优化方法于对流弥散方程求解中的作用。
关键词 MATLAB 对流弥散方程 溶质运移 弥散
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多组分溶质运移参数反演的数值模拟 被引量:2
20
作者 马昱 李功胜 +1 位作者 王继胜 魏镇 《山东理工大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第1期1-6,共6页
讨论了多孔介质中以硫酸盐为主的多组分溶质运移的数学模型.鉴于模型参数的不可直接测量性,提出了一类多参数反演问题,并应用最佳摄动量迭代算法进行了不同参数取值条件下的数值模拟.数值反演结果表明,给出的最佳摄动量迭代算法至少对... 讨论了多孔介质中以硫酸盐为主的多组分溶质运移的数学模型.鉴于模型参数的不可直接测量性,提出了一类多参数反演问题,并应用最佳摄动量迭代算法进行了不同参数取值条件下的数值模拟.数值反演结果表明,给出的最佳摄动量迭代算法至少对于所提出的多方程、多参数的反演问题是有效的. 展开更多
关键词 多组分溶质运移 对流弥散模型 水化学分析 多参数反演 最佳摄动量迭代算法 数值模拟
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