基于小波变换的随机地下水模拟的非平稳谱方法研究

基本信息
批准号:51209154
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:李连侠
学科分类:
依托单位:四川大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:廖华胜,杨庆,刘达,陈润,杨华,蒋胜银
关键词:
小波变换非平稳随机地下水谱方法
结项摘要

The groundwater simulation has become the most effective method and measurement to evaluate the influences of the human activities on the water quality and quantity and to develop and protect the groundwater. However, the difficulties due to the spatial variability and nonstationary property of aquifer highly restrict the application on the real problem of the current groundwater models. The wavelet transform method which has inherent advantages in dealing with non-stationary random process will be adopted to replace the classical non-stationary stochastic groundwater model (NSM) which is based on the Fourier transform and a non-stationary stochastic groundwater model based on wavelet transform is expected to be established for the first time to overcome the defect of classical one which assumes the fluctuation of the input parameters is stationary. In addition, the simple form of the governing equations with good parallel performance probably avoid the convergence problem due to the coupling iteration between the virtual and real parts of the governing equations based on Fourier transform. Another merit of the new model is its good multi-resolution capability in both frequency and time domains which can resolve the problem that NSM cannot deal with the intermediate frequency band efficiently. Finally, a parallel stochastic groundwater numerical program will be developed based on finite volume method in unstructured grid system independently and a systematic comparative analysis of computational accuracy and efficiency of the new method will be conducted by means of experimental and field data and Monte Carlo simulation. The research is an important improvement to the existing non-stationary stochastic groundwater theory, which may provide a new effective method to solve the real large scale complex stochastic groundwater problem.

地下水模拟已成为评价人类活动对地下水水质及水量的影响、合理开发利用地下水以及预测地下水污染发展趋势的最主要的方法和手段。然而,由于空间变异性和非平稳性等带来的难题至今仍制约着现有地下水模型在实际问题中的应用。本项目首次将小波变换方法引进到非平稳随机地下水模型研究中来,旨在克服传统的基于傅立叶变换的非平稳随机地下水模型(NSM)的缺点,解除输入参数脉动项满足平稳假定的限制,避免傅氏变换带来的虚、实部耦合迭代的收敛难题,利用小波分析在时、频域内均具有多分辨特性,可望有效解决NSM不能很好地处理中间频率段的问题;最后,将通过自主研发基于非结构化网格和有限体积法的串并行随机地下水数值计算程序,通过资料、现场数据和MonteCarlo模拟等手段对新方法的计算精度和效率进行系统的对比分析。预期研究成果是对现有随机地下水理论的完善和重要改进,为解决更复杂的区域地下水问题提供了新的理论方法和技术支持。

项目摘要

本项目对基于谱方法的随机地下水模型进行了详细的推导,从确定性模型到平稳谱方法再到非平稳谱方法,最后首次将小波变换方法引进到非平稳随机地下水模型研究中来,旨在克服传统的基于傅立叶变换的非平稳随机地下水模型的缺点,解除输入参数脉动项满足平稳假定的限制,避免傅氏变换带来的虚、实部耦合迭代的收敛难题,利用小波分析在时、频域内均具有多分辨特性;通过编制的程序对一些算例进行了模拟,与已有研究成果对比,本研究采用的方法具有较好的优势,小波变换技术在非平稳地下水模拟中有广阔的应用空间,提出的模型是对现有随机地下水理论的完善和重要改进,为解决更复杂的区域地下水问题提供了新的理论方法和技术支持。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
2

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
3

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
4

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
5

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020

李连侠的其他基金

相似国自然基金

1

非平稳非高斯随机过程的模拟与预测研究

批准号:11162005
批准年份:2011
负责人:李锦华
学科分类:A0702
资助金额:54.00
项目类别:地区科学基金项目
2

基于小波变换的海洋声学参数获取方法研究

批准号:10674149
批准年份:2006
负责人:林京
学科分类:A2302
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
3

基于小波分析的滞回结构系统非平稳随机地震响应研究

批准号:51408451
批准年份:2014
负责人:孔凡
学科分类:E0810
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

基于小波变换理论的基因表达谱分析方法的研究

批准号:30371253
批准年份:2003
负责人:李康
学科分类:H3011
资助金额:21.00
项目类别:面上项目