一种加速刻画高斯水文地质参数场的贝叶斯逆模拟方法

    公开(公告)号:CN111914475B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN202010602434.4

    申请日:2020-06-29

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种加速刻画高斯水文地质参数场的贝叶斯逆模拟方法,包括以下步骤:设立初始水文参数场,建立温度梯度和跳跃因子梯度;通过预条件克兰克尼科尔森建议分布得到当前建议采样;对于每条马尔科夫链,当满足接受概率时,下一个采样实现为当前建议采样,否者维持不变;对于任何一对不同温度的马尔科夫链,当样本个数和建议交换频率的商为整数时,且满足交换接受概率,冷链和热链之间的信息进行交换,否者维持不变;重复以上过程进行下一个高斯场样本采样,根据设定的马尔科夫链的长度,判断是否终止取样。本方法是一个渐进精确的采样方法,在处理地质统计学逆模拟问题中,比预条件克兰克尼科尔森马尔科夫蒙特卡洛方法效率更高。

    一种同时模拟地下水流和达西速度的新型多尺度有限元法

    公开(公告)号:CN112347678A

    公开(公告)日:2021-02-09

    申请号:CN202011260884.6

    申请日:2020-11-12

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种同时模拟地下水流和达西速度的新型多尺度有限元法,包括步骤:设定粗、细网格单元的尺度,将研究区剖分为粗网格单元,将粗单元剖分为细网格单元,获得多尺度网格;在粗网格单元上求解退化的椭圆方程,构造基函数;在粗网格单元上求解达西方程,速度矩阵;运用伽辽金法和格林公式得到问题的变分形式,并离散到粗网格上;将达西定律代入各粗网格上变分形式的分量,将水头偏导项转换为速度项,应用速度矩阵将达西速度项应用水头的粗尺度解线性表示,获得该粗网格的单元刚度矩阵,相加得水头的总方程;用有效的矩阵解法求解总方程,同时通过速度矩阵获得达西速度值。与多种经典方法相比,本发明的新型多尺度有限元法具有更高的效率。

    一种加速刻画高斯水文地质参数场的贝叶斯逆模拟方法

    公开(公告)号:CN111914475A

    公开(公告)日:2020-11-10

    申请号:CN202010602434.4

    申请日:2020-06-29

    Applicant: 河海大学

    Abstract: 本发明公开了一种加速刻画高斯水文地质参数场的贝叶斯逆模拟方法,包括以下步骤:设立初始水文参数场,建立温度梯度和跳跃因子梯度;通过预条件克兰克尼科尔森建议分布得到当前建议采样;对于每条马尔科夫链,当满足接受概率时,下一个采样实现为当前建议采样,否者维持不变;对于任何一对不同温度的马尔科夫链,当样本个数和建议交换频率的商为整数时,且满足交换接受概率,冷链和热链之间的信息进行交换,否者维持不变;重复以上过程进行下一个高斯场样本采样,根据设定的马尔科夫链的长度,判断是否终止取样。本方法是一个渐进精确的采样方法,在处理地质统计学逆模拟问题中,比预条件克兰克尼科尔森马尔科夫蒙特卡洛方法效率更高。

    模拟多孔介质中二维水流运动的高效多尺度有限元方法

    公开(公告)号:CN105701315B

    公开(公告)日:2019-05-07

    申请号:CN201610105576.3

    申请日:2016-02-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种模拟多孔介质中二维水流运动的高效多尺度有限元方法,该方法将需要求解的问题转换成变分形式;确定研究区边界条件,设定粗网格单元尺度,剖分研究区域,得到粗网格单元;设定中网格单元的尺度,将每个粗网格单元剖分为中网格单元;设定细网格尺度,将每个中网格单元剖分为细网格单元;运用区域分解技术将粗网格单元上的退化椭圆型问题转化为中网格单元数目的子问题,通过求解这些子问题得到多尺度基函数在中网格单元每个结点上的值;通过变分形式即可总刚度矩阵,采用有效的计算方法求解水头总刚度矩阵和右端项的联立方程组;求得研究区上每个节点的水头。与传统有限单元法和多尺度有限单元法相比,计算效率更高。

    模拟三维地下水流运动的三重网格多尺度有限元方法

    公开(公告)号:CN106934093A

    公开(公告)日:2017-07-07

    申请号:CN201710030941.3

    申请日:2017-01-17

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: G06F17/5018

    Abstract: 本发明公开了一种模拟三维地下水流运动的三重网格多尺度有限元方法,该方法将三维地下水问题转换成变分形式并确定问题的边界条件;确定粗、中、细三重网格的尺度;将研究区剖分为粗单元;将每一粗单元剖分为中单元;将每一中单元剖分为细单元;构造改进的三维线性基函数;结合区域分解法减少构造三维多尺度基函数所需的计算消耗;采用有效的计算方法求解水头总刚度矩阵和右端项的联立方程组获得水头值;运用所构造的三维多尺度基函数替代Yeh的有限元模型中的有限元基函数;高效求解达西速度。与多种经典方法相比,三重网格多尺度有限元方法具有更高的计算效率。

    模拟多孔介质中水流达西速度的Yeh-多尺度有限元方法

    公开(公告)号:CN106202746A

    公开(公告)日:2016-12-07

    申请号:CN201610556975.1

    申请日:2016-07-14

    Applicant: 南京大学

    CPC classification number: G06F17/5018

    Abstract: 本发明公开了一种模拟多孔介质中水流达西速度的Yeh-多尺度有限元方法,运用伽辽金法将求解问题变分;将研究区剖分为粗网格单元,对所有粗网格单元进行剖分,得到细网格单元;在每一粗网格单元上求解退化椭圆方程,得到基函数;运用基函数求解变分形式,得到总刚度矩阵;根据研究区的源汇项与边界条件得到右端项;联立得到水头方程组;运用有效的数值方法求解该方程组得到研究区的节点水头;结合Yeh的伽辽金有限元模型,运用所构造的基函数和研究区的水头值,在研究区域直接求解达西方程,得到粗尺度节点上连续的达西渗透流速,再利用基函数线性表示细尺度达西渗透流速。与现有技术相比,该方法具有相近的精度和更高的效率。

    模拟地下水介质交界面处达西速度的区域分解有限元法

    公开(公告)号:CN107657075B

    公开(公告)日:2019-09-03

    申请号:CN201710732804.4

    申请日:2017-08-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种模拟地下水介质交界面处达西速度的区域分解有限元法,包括:运用伽辽金法对地下水流问题变分,剖分研究区域,应用有限元法获得水头;根据研究区域的介质组成,应用不同介质的交界面将研究区域分解为若干单一介质子区域,应用区域分解法将研究区域上的地下水达西速度求解问题分解为子区域上的子问题;选取一个子问题,运用伽辽金法变分,应用Yeh的伽辽金模型获得达西速度,结合折射定律获得该子区域和其他子区域交界面上另一侧的达西速度,作为相邻子问题的第一类边界条件;选取下一个子问题求解,重复这一过程直到所有子问题求解完毕。该方法通过区域分解法降低了达西速度的计算消耗,应用折射定律保证交界面处达西速度的精度。

    模拟三维地下水流运动的三重网格多尺度有限元方法

    公开(公告)号:CN106934093B

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201710030941.3

    申请日:2017-01-17

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种模拟三维地下水流运动的三重网格多尺度有限元方法,该方法将三维地下水问题转换成变分形式并确定问题的边界条件;确定粗、中、细三重网格的尺度;将研究区剖分为粗单元;将每一粗单元剖分为中单元;将每一中单元剖分为细单元;构造改进的三维线性基函数;结合区域分解法减少构造三维多尺度基函数所需的计算消耗;采用有效的计算方法求解水头总刚度矩阵和右端项的联立方程组获得水头值;运用所构造的三维多尺度基函数替代Yeh的有限元模型中的有限元基函数;高效求解达西速度。与多种经典方法相比,三重网格多尺度有限元方法具有更高的计算效率。

    模拟多孔介质中水流达西速度的Yeh-多尺度有限元方法

    公开(公告)号:CN106202746B

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201610556975.1

    申请日:2016-07-14

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种模拟多孔介质中水流达西速度的Yeh‑多尺度有限元方法,运用伽辽金法将求解问题变分;将研究区剖分为粗网格单元,对所有粗网格单元进行剖分,得到细网格单元;在每一粗网格单元上求解退化椭圆方程,得到基函数;运用基函数求解变分形式,得到总刚度矩阵;根据研究区的源汇项与边界条件得到右端项;联立得到水头方程组;运用有效的数值方法求解该方程组得到研究区的节点水头;结合Yeh的伽辽金有限元模型,运用所构造的基函数和研究区的水头值,在研究区域直接求解达西方程,得到粗尺度节点上连续的达西渗透流速,再利用基函数线性表示细尺度达西渗透流速。与现有技术相比,该方法具有相近的精度和更高的效率。

    模拟地下水介质交界面处达西速度的区域分解有限元法

    公开(公告)号:CN107657075A

    公开(公告)日:2018-02-02

    申请号:CN201710732804.4

    申请日:2017-08-24

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种模拟地下水介质交界面处达西速度的区域分解有限元法,包括:运用伽辽金法对地下水流问题变分,剖分研究区域,应用有限元法获得水头;根据研究区域的介质组成,应用不同介质的交界面将研究区域分解为若干单一介质子区域,应用区域分解法将研究区域上的地下水达西速度求解问题分解为子区域上的子问题;选取一个子问题,运用伽辽金法变分,应用Yeh的伽辽金模型获得达西速度,结合折射定律获得该子区域和其他子区域交界面上另一侧的达西速度,作为相邻子问题的第一类边界条件;选取下一个子问题求解,重复这一过程直到所有子问题求解完毕。该方法通过区域分解法降低了达西速度的计算消耗,应用折射定律保证交界面处达西速度的精度。

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