基于吸附定律的溶質(zhì)運(yùn)移模型及參數(shù)反演.pdf

1、土壤及地下水中的溶質(zhì)運(yùn)移行為,一般可由對(duì)流彌散-反應(yīng)擴(kuò)散方程(組)模型來(lái)描述.而對(duì)于具有復(fù)雜物理/化學(xué)過(guò)程的非線(xiàn)性運(yùn)移現(xiàn)象,模型中表示運(yùn)移特征及物理/化學(xué)作用的參數(shù)大都是難以通過(guò)直接測(cè)量得到的.這就使得對(duì)流彌散-反應(yīng)擴(kuò)散方程(組)的相關(guān)參數(shù)反演及識(shí)別方法在土壤及地下水溶質(zhì)運(yùn)移問(wèn)題研究中獲得廣泛地應(yīng)用.
　　本文主要討論基于三種吸附定律的溶質(zhì)運(yùn)移模型構(gòu)建、數(shù)值求解及參數(shù)反演問(wèn)題.基于三種吸附定律的溶質(zhì)運(yùn)移模型構(gòu)建工作主要在第二章中進(jìn)

2、行,除此以外第二章還簡(jiǎn)單介紹了數(shù)值求解的方法和進(jìn)行反演計(jì)算的方法.
　　通常情況下,溶質(zhì)運(yùn)移模型所考慮的邊界條件為第一類(lèi)邊界條件和第二類(lèi)邊界條件,本文第三章討論了通量邊界條件即第三類(lèi)邊界條件的情形.對(duì)于基于不同吸附定律的模型,分析比較了通量邊界條件對(duì)溶質(zhì)運(yùn)移行為過(guò)程的影響.
　　對(duì)于平衡態(tài)溶質(zhì)運(yùn)移的研究已經(jīng)較成熟,但溶質(zhì)在含水土層滲流時(shí),土壤的吸附經(jīng)常處于不平衡狀態(tài),所以非平衡態(tài)的研究顯得更為重要.第四章中對(duì)于非平衡態(tài)線(xiàn)性吸

3、附模型進(jìn)行了反演研究,借助Matlab軟件,采取一種增加微小擾動(dòng)構(gòu)成偏微分方程組的新方法進(jìn)行求解.
　　第五章主要考慮吸附為非線(xiàn)性Fredunlich吸附,利用Crank-Nioslon差分格式將非平衡態(tài)吸附模型進(jìn)行離散求解,在進(jìn)行離散求解時(shí),非線(xiàn)性部分用上一層已知離散值代替,然后應(yīng)用最佳攝動(dòng)量算法進(jìn)行數(shù)值模擬.特別的當(dāng)Fredunlich經(jīng)驗(yàn)常數(shù)n=1時(shí)非平衡態(tài)Frendunlich非線(xiàn)性吸附變?yōu)榫€(xiàn)性吸附,對(duì)于正問(wèn)題的數(shù)值求解結(jié)