一維水分運(yùn)移模型水力參數(shù)敏感性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-10-14 14:09
利用數(shù)值模擬方法模擬灌溉水入滲補(bǔ)給地下水的過(guò)程中,模型參數(shù)的不確定性是影響包氣帶水分運(yùn)移的關(guān)鍵因素。因此,為了定量分析水力參數(shù)的不確性對(duì)剖面含水率空間分布的影響;谛陆晾缁舫强h原位試驗(yàn)場(chǎng)灌溉實(shí)驗(yàn),以剖面含水率為研究對(duì)象,運(yùn)用HYDRUS軟件建立一維非飽和數(shù)值模型,利用局部分析方法,研究水力參數(shù)空間不確定性對(duì)剖面含水率的影響,并對(duì)水力參數(shù)的敏感指數(shù)進(jìn)行分析與對(duì)比。研究表明:非均質(zhì)巖層中,細(xì)顆粒中θs和n對(duì)剖面含水率影響最大,在粗顆粒中,θr對(duì)剖面含水率影響最大。
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2019,(05)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
巖性剖面圖
?11.880.5中砂0.0490.3800.161.91048.200.5粉土0.0890.4300.061.431.280.5粉質(zhì)黏土0.0200.4400.011.218.920.5表3土壤水分特征曲線擬合誤差表Tab.3Soilmoisturecharacteristiccurvefittingerrortable巖層SSERMSE粉質(zhì)黏土1×10-44×10-3中砂2×10-31×10-2粉土2×10-45×10-3粉質(zhì)黏土1×10-43×10-42.5模型識(shí)別與驗(yàn)證模擬期內(nèi)經(jīng)過(guò)兩次灌水試驗(yàn),因此本文分別將兩次灌水后的第8d剖面含水率作為識(shí)別與驗(yàn)證期,在經(jīng)過(guò)對(duì)比研究后,發(fā)現(xiàn)擬合效果良好(表4、圖2)。表4識(shí)別后土壤水力參數(shù)Tab.4Soilhydraulicparametersafteridentification巖性QrQsα/(cm-1)NKs/(cm·d-1)l粉質(zhì)黏土0.0270.4360.011.3411.880.5中砂0.0490.3800.162.151048.200.5粉土0.0890.4300.061.3731.280.5粉質(zhì)黏土0.0200.4400.011.2718.920.5圖2土壤剖面含水率擬合圖Fig.23參數(shù)敏感性分析3.1參數(shù)敏感性分析理論依據(jù)局部分析的方法,具有高效以及操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。因此,本文將利用局部分析的方法對(duì)參數(shù)空間中的一點(diǎn)進(jìn)行敏感性分析[20]。本文使用相對(duì)敏感性值將參數(shù)進(jìn)行歸一化處理,計(jì)算出敏感指數(shù),并根據(jù)敏感數(shù)進(jìn)行分類(lèi)[21,22]。I=(ΔO/ΔFi)(Fi/O)(5)式中:O為模型輸出結(jié)果;Fi為影響O的因子(參數(shù));ΔO為模型輸出結(jié)果的改變值;ΔFi為影響O的因子(參數(shù))的改變量。敏感性分類(lèi)見(jiàn)表5。表5敏感性分類(lèi)Tab.5Sensitivityclassification分類(lèi)指數(shù)敏感性Ⅰ0≤|I|≤0.05不敏感Ⅱ0.05≤|I|≤0.2一般敏感Ⅲ0.2≤|I|≤1敏感性Ⅳ|I|≥1.00極敏感3.2參數(shù)取值根據(jù)上述巖層殘余含水率與室外實(shí)測(cè)初始含水率的對(duì)比發(fā)現(xiàn),當(dāng)殘余?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]van Genuchten模型參數(shù)的物理意義[J]. 陳衛(wèi)金,程?hào)|會(huì),陶偉. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2017(06)
[2]半干旱地區(qū)包氣帶—飽和帶水鹽耦合模擬[J]. 于洋,韓鵬,林謐. 干旱區(qū)研究. 2017(04)
[3]水文模型參數(shù)綜合敏感性系數(shù)分析[J]. 王權(quán)威,唐莉. 水力發(fā)電. 2017(06)
[4]Van Genuchten模型參數(shù)對(duì)降水入滲數(shù)值模擬的敏感性[J]. 霍思遠(yuǎn),靳孟貴. 地球科學(xué). 2017(03)
[5]Van Genuchten模型參數(shù)變化對(duì)土壤入滲特性的影響分析[J]. 范嚴(yán)偉,趙文舉,畢貴權(quán). 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2016(03)
[6]不同降水及灌溉條件下的地下水入滲補(bǔ)給規(guī)律[J]. 霍思遠(yuǎn),靳孟貴. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2015(05)
[7]晉西北礦區(qū)、非礦區(qū)不同植被下土壤水分特征[J]. 王尚義,?〗,朱煒歆,張秀偉. 干旱區(qū)研究. 2013(06)
[8]穩(wěn)定蒸發(fā)條件下的深厚包氣帶土壤水力參數(shù)測(cè)試——以辛集新城地區(qū)為例[J]. 劉亞磊,梁杏,林丹,朱常坤. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2013(10)
[9]土壤垂直一維入滲對(duì)VG模型參數(shù)的敏感性分析[J]. 王志濤,繳錫云,韓紅亮,虞曉彬. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[10]土壤水分對(duì)土壤參數(shù)的敏感性及其參數(shù)優(yōu)化方法研究[J]. 張?zhí)?黃春林,沈煥鋒. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2012(06)
博士論文
[1]包氣帶變化及其對(duì)地下水補(bǔ)給的影響[D]. 林丹.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]中寧平原包氣帶水分運(yùn)移對(duì)地下水補(bǔ)給和蒸發(fā)的影響[D]. 趙麗.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[2]水鹽和排水系統(tǒng)的模擬研究[D]. 孟江麗.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3436312
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2019,(05)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
巖性剖面圖
?11.880.5中砂0.0490.3800.161.91048.200.5粉土0.0890.4300.061.431.280.5粉質(zhì)黏土0.0200.4400.011.218.920.5表3土壤水分特征曲線擬合誤差表Tab.3Soilmoisturecharacteristiccurvefittingerrortable巖層SSERMSE粉質(zhì)黏土1×10-44×10-3中砂2×10-31×10-2粉土2×10-45×10-3粉質(zhì)黏土1×10-43×10-42.5模型識(shí)別與驗(yàn)證模擬期內(nèi)經(jīng)過(guò)兩次灌水試驗(yàn),因此本文分別將兩次灌水后的第8d剖面含水率作為識(shí)別與驗(yàn)證期,在經(jīng)過(guò)對(duì)比研究后,發(fā)現(xiàn)擬合效果良好(表4、圖2)。表4識(shí)別后土壤水力參數(shù)Tab.4Soilhydraulicparametersafteridentification巖性QrQsα/(cm-1)NKs/(cm·d-1)l粉質(zhì)黏土0.0270.4360.011.3411.880.5中砂0.0490.3800.162.151048.200.5粉土0.0890.4300.061.3731.280.5粉質(zhì)黏土0.0200.4400.011.2718.920.5圖2土壤剖面含水率擬合圖Fig.23參數(shù)敏感性分析3.1參數(shù)敏感性分析理論依據(jù)局部分析的方法,具有高效以及操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。因此,本文將利用局部分析的方法對(duì)參數(shù)空間中的一點(diǎn)進(jìn)行敏感性分析[20]。本文使用相對(duì)敏感性值將參數(shù)進(jìn)行歸一化處理,計(jì)算出敏感指數(shù),并根據(jù)敏感數(shù)進(jìn)行分類(lèi)[21,22]。I=(ΔO/ΔFi)(Fi/O)(5)式中:O為模型輸出結(jié)果;Fi為影響O的因子(參數(shù));ΔO為模型輸出結(jié)果的改變值;ΔFi為影響O的因子(參數(shù))的改變量。敏感性分類(lèi)見(jiàn)表5。表5敏感性分類(lèi)Tab.5Sensitivityclassification分類(lèi)指數(shù)敏感性Ⅰ0≤|I|≤0.05不敏感Ⅱ0.05≤|I|≤0.2一般敏感Ⅲ0.2≤|I|≤1敏感性Ⅳ|I|≥1.00極敏感3.2參數(shù)取值根據(jù)上述巖層殘余含水率與室外實(shí)測(cè)初始含水率的對(duì)比發(fā)現(xiàn),當(dāng)殘余?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]van Genuchten模型參數(shù)的物理意義[J]. 陳衛(wèi)金,程?hào)|會(huì),陶偉. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2017(06)
[2]半干旱地區(qū)包氣帶—飽和帶水鹽耦合模擬[J]. 于洋,韓鵬,林謐. 干旱區(qū)研究. 2017(04)
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[4]Van Genuchten模型參數(shù)對(duì)降水入滲數(shù)值模擬的敏感性[J]. 霍思遠(yuǎn),靳孟貴. 地球科學(xué). 2017(03)
[5]Van Genuchten模型參數(shù)變化對(duì)土壤入滲特性的影響分析[J]. 范嚴(yán)偉,趙文舉,畢貴權(quán). 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2016(03)
[6]不同降水及灌溉條件下的地下水入滲補(bǔ)給規(guī)律[J]. 霍思遠(yuǎn),靳孟貴. 水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2015(05)
[7]晉西北礦區(qū)、非礦區(qū)不同植被下土壤水分特征[J]. 王尚義,?〗,朱煒歆,張秀偉. 干旱區(qū)研究. 2013(06)
[8]穩(wěn)定蒸發(fā)條件下的深厚包氣帶土壤水力參數(shù)測(cè)試——以辛集新城地區(qū)為例[J]. 劉亞磊,梁杏,林丹,朱常坤. 中國(guó)農(nóng)村水利水電. 2013(10)
[9]土壤垂直一維入滲對(duì)VG模型參數(shù)的敏感性分析[J]. 王志濤,繳錫云,韓紅亮,虞曉彬. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[10]土壤水分對(duì)土壤參數(shù)的敏感性及其參數(shù)優(yōu)化方法研究[J]. 張?zhí)?黃春林,沈煥鋒. 地球科學(xué)進(jìn)展. 2012(06)
博士論文
[1]包氣帶變化及其對(duì)地下水補(bǔ)給的影響[D]. 林丹.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]中寧平原包氣帶水分運(yùn)移對(duì)地下水補(bǔ)給和蒸發(fā)的影響[D]. 趙麗.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[2]水鹽和排水系統(tǒng)的模擬研究[D]. 孟江麗.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3436312
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