一维水分运移模型水力参数敏感性分析
发布时间：2021-10-14 14:09
利用数值模拟方法模拟灌溉水入渗补给地下水的过程中,模型参数的不确定性是影响包气带水分运移的关键因素。因此,为了定量分析水力参数的不确性对剖面含水率空间分布的影响。基于新疆伊犁霍城县原位试验场灌溉实验,以剖面含水率为研究对象,运用HYDRUS软件建立一维非饱和数值模型,利用局部分析方法,研究水力参数空间不确定性对剖面含水率的影响,并对水力参数的敏感指数进行分析与对比。研究表明:非均质岩层中,细颗粒中θs和n对剖面含水率影响最大,在粗颗粒中,θr对剖面含水率影响最大。
【文章来源】：中国农村水利水电. 2019,(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
岩性剖面图
?11．880．5中砂0．0490．3800．161．91048．200．5粉土0．0890．4300．061．431．280．5粉质黏土0．0200．4400．011．218．920．5表3土壤水分特征曲线拟合误差表Tab．3Soilmoisturecharacteristiccurvefittingerrortable岩层SSEＲMSE粉质黏土1×10－44×10－3中砂2×10－31×10－2粉土2×10－45×10－3粉质黏土1×10－43×10－42．5模型识别与验证模拟期内经过两次灌水试验，因此本文分别将两次灌水后的第8d剖面含水率作为识别与验证期，在经过对比研究后，发现拟合效果良好(表4、图2)。表4识别后土壤水力参数Tab．4Soilhydraulicparametersafteridentification岩性QrQsα/(cm－1)NKs/(cm·d－1)l粉质黏土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粉质黏土0．0200．4400．011．2718．920．5图2土壤剖面含水率拟合图Fig．23参数敏感性分析3．1参数敏感性分析理论依据局部分析的方法，具有高效以及操作简单的优点。因此，本文将利用局部分析的方法对参数空间中的一点进行敏感性分析［20］。本文使用相对敏感性值将参数进行归一化处理，计算出敏感指数，并根据敏感数进行分类［21，22］。I=(ΔO/ΔFi)(Fi/O)(5)式中:O为模型输出结果;Fi为影响O的因子(参数);ΔO为模型输出结果的改变值;ΔFi为影响O的因子(参数)的改变量。敏感性分类见表5。表5敏感性分类Tab．5Sensitivityclassification分类指数敏感性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极敏感3．2参数取值根据上述岩层残余含水率与室外实测初始含水率的对比发现，当残余?
【参考文献】：
期刊论文
[1]van Genuchten模型参数的物理意义[J]. 陈卫金,程东会,陶伟. 水文地质工程地质. 2017(06)
[2]半干旱地区包气带—饱和带水盐耦合模拟[J]. 于洋,韩鹏,林谧. 干旱区研究. 2017(04)
[3]水文模型参数综合敏感性系数分析[J]. 王权威,唐莉. 水力发电. 2017(06)
[4]Van Genuchten模型参数对降水入渗数值模拟的敏感性[J]. 霍思远,靳孟贵. 地球科学. 2017(03)
[5]Van Genuchten模型参数变化对土壤入渗特性的影响分析[J]. 范严伟,赵文举,毕贵权. 中国农村水利水电. 2016(03)
[6]不同降水及灌溉条件下的地下水入渗补给规律[J]. 霍思远,靳孟贵. 水文地质工程地质. 2015(05)
[7]晋西北矿区、非矿区不同植被下土壤水分特征[J]. 王尚义,牛俊杰,朱炜歆,张秀伟. 干旱区研究. 2013(06)
[8]稳定蒸发条件下的深厚包气带土壤水力参数测试——以辛集新城地区为例[J]. 刘亚磊,梁杏,林丹,朱常坤. 中国农村水利水电. 2013(10)
[9]土壤垂直一维入渗对VG模型参数的敏感性分析[J]. 王志涛,缴锡云,韩红亮,虞晓彬. 河海大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]土壤水分对土壤参数的敏感性及其参数优化方法研究[J]. 张添,黄春林,沈焕锋. 地球科学进展. 2012(06)
博士论文
[1]包气带变化及其对地下水补给的影响[D]. 林丹.中国地质大学 2014
硕士论文
[1]中宁平原包气带水分运移对地下水补给和蒸发的影响[D]. 赵丽.中国地质大学(北京) 2016
[2]水盐和排水系统的模拟研究[D]. 孟江丽.新疆农业大学 2004
本文编号：3436312
【文章来源】：中国农村水利水电. 2019,(05)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
岩性剖面图
?11．880．5中砂0．0490．3800．161．91048．200．5粉土0．0890．4300．061．431．280．5粉质黏土0．0200．4400．011．218．920．5表3土壤水分特征曲线拟合误差表Tab．3Soilmoisturecharacteristiccurvefittingerrortable岩层SSEＲMSE粉质黏土1×10－44×10－3中砂2×10－31×10－2粉土2×10－45×10－3粉质黏土1×10－43×10－42．5模型识别与验证模拟期内经过两次灌水试验，因此本文分别将两次灌水后的第8d剖面含水率作为识别与验证期，在经过对比研究后，发现拟合效果良好(表4、图2)。表4识别后土壤水力参数Tab．4Soilhydraulicparametersafteridentification岩性QrQsα/(cm－1)NKs/(cm·d－1)l粉质黏土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粉质黏土0．0200．4400．011．2718．920．5图2土壤剖面含水率拟合图Fig．23参数敏感性分析3．1参数敏感性分析理论依据局部分析的方法，具有高效以及操作简单的优点。因此，本文将利用局部分析的方法对参数空间中的一点进行敏感性分析［20］。本文使用相对敏感性值将参数进行归一化处理，计算出敏感指数，并根据敏感数进行分类［21，22］。I=(ΔO/ΔFi)(Fi/O)(5)式中:O为模型输出结果;Fi为影响O的因子(参数);ΔO为模型输出结果的改变值;ΔFi为影响O的因子(参数)的改变量。敏感性分类见表5。表5敏感性分类Tab．5Sensitivityclassification分类指数敏感性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极敏感3．2参数取值根据上述岩层残余含水率与室外实测初始含水率的对比发现，当残余?
【参考文献】：
期刊论文
[1]van Genuchten模型参数的物理意义[J]. 陈卫金,程东会,陶伟. 水文地质工程地质. 2017(06)
[2]半干旱地区包气带—饱和带水盐耦合模拟[J]. 于洋,韩鹏,林谧. 干旱区研究. 2017(04)
[3]水文模型参数综合敏感性系数分析[J]. 王权威,唐莉. 水力发电. 2017(06)
[4]Van Genuchten模型参数对降水入渗数值模拟的敏感性[J]. 霍思远,靳孟贵. 地球科学. 2017(03)
[5]Van Genuchten模型参数变化对土壤入渗特性的影响分析[J]. 范严伟,赵文举,毕贵权. 中国农村水利水电. 2016(03)
[6]不同降水及灌溉条件下的地下水入渗补给规律[J]. 霍思远,靳孟贵. 水文地质工程地质. 2015(05)
[7]晋西北矿区、非矿区不同植被下土壤水分特征[J]. 王尚义,牛俊杰,朱炜歆,张秀伟. 干旱区研究. 2013(06)
[8]稳定蒸发条件下的深厚包气带土壤水力参数测试——以辛集新城地区为例[J]. 刘亚磊,梁杏,林丹,朱常坤. 中国农村水利水电. 2013(10)
[9]土壤垂直一维入渗对VG模型参数的敏感性分析[J]. 王志涛,缴锡云,韩红亮,虞晓彬. 河海大学学报(自然科学版). 2013(01)
[10]土壤水分对土壤参数的敏感性及其参数优化方法研究[J]. 张添,黄春林,沈焕锋. 地球科学进展. 2012(06)
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[1]包气带变化及其对地下水补给的影响[D]. 林丹.中国地质大学 2014
硕士论文
[1]中宁平原包气带水分运移对地下水补给和蒸发的影响[D]. 赵丽.中国地质大学(北京) 2016
[2]水盐和排水系统的模拟研究[D]. 孟江丽.新疆农业大学 2004
本文编号：3436312
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