存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法技术

存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法，引入Raviart-Thomas空间作为单元内部的解析流场代替现有技术的达西流速方法，在单元边界流量精确计算基础上，不仅可以实现现有技术单元达西流速算法在不存在天然与人为垂向水量交换特殊情况下的完整连续流线可视化，而且解决了现有技术单元达西流速算法在存在天然与人为垂向水量交换情况下无法实现的完整流线可视化，实现了在存在天然与人为垂向水量交换情况下的流线完整连续且分布均匀的地下水流场的可视化。同时，准确地刻画了由于地下水点源汇的存在而形成的辐射流场特征，也增加了流线的计算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地下水流场的可视化方法，尤其是一种在存在天然与人为垂向水量交换情况下流线完整连续且分布均匀的地下水流场的可视化方法。
技术介绍
由于地下水赋存于地面以下地层空隙中，人类不能够直接观察，只能通过水文地质勘探与地下水动态监测才能揭示其赋存条件与运动规律。受勘探经费的影响，水文地质勘探孔的布置密度有限，对区域水文地质条件的认识存在较大的误差。然而，不论是研究地下水的赋存规律、可持续开采地下水，还是研究污染物质在地下水系统中的运移，或是地下工程开挖作业时的突水安全研究，都需要对地下水运动所形成的流场有充分、清晰的认识。如何将地下水赋存运动规律和动态特征实现可视化、将地下水运动所形成的流场完整连续且分布均匀地展现在人们眼前，使研究区水文地质条件得到较全面准确的揭示、为水文地质研究提供科学依据已成为紧迫的研究课题之一，也是水文地质学的一国际性难题。对于流场的描述有很多种方法，其中以流线为代表的线表示方法能够很好地揭示流场的走向，是实现流带、流管、流面表示方法以及粒子动画的基础，对这种方法的研究和使用是一个热点。针对这一课题，国内外的学者已经进行了大量的理论和实例的研究。国内学本文档来自技高网...

【技术保护点】
存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：（1）建立二维三角形有限单元水均衡区模型；（2）分析上述的三角形有限单元水均衡区；（3）细分上述的三角形有限单元水均衡区，得到子三角形单元；（4）计算上述的子三角形单元的边界流量值；（5）建立子单元内部的解析流场；（6）根据实际水文地质情况及研究的实际需要设置合理的流线初始点；（7）根据已经建立好的子单元与点、边的拓扑关系对给定的流线初始点进行定位分析，确定给定初始点所在的单元及其点、边、三角形单元内的位置；（8）根据单元内部解析流场，由始点开始，计算得到其所在单元的出点；（9）判断由步骤8得到出点的位置是否在研究...

【技术特征摘要】
1.存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法，其特征在于:具体包括以下步骤: (1)建立二维三角形有限单元水均衡区模型； (2)分析上述的三角形有限单元水均衡区； (3)细分上述的三角形有限单元水均衡区，得到子三角形单元； (4)计算上述的子三角形单元的边界流量值； (5)建立子单元内部的解析流场； (6)根据实际水文地质情况及研究的实际需要设置合理的流线初始点； (7)根据已经建立好的子单元与点、边的拓扑关系对给定的流线初始点进行定位分析，确定给定初始点所在的单元及其点、边、三角形单元内的位置； (8)根据单元内部解析流场，由始点开始，计算得到其所在单元的出点； (9)判断由步骤8得到出点的位置是否在研究区域边界、人为设置的源汇项，若是则该流线的计算完毕；若不是则找到相邻单元，并以新得到的点作为始点，继续步骤8，以至形成由源至汇的完整流线； (10)对所有给定的流线初始点应用半解析算法，完成所有流线的计算； 所述的建立子单元内部的解析流场，是指:根据Raviart-Thomas空间的构造方式建立子单元内部的解析流场。`2.根据权利要求1所述的存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：武强，赵颖旺，徐华，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：