该项目为华北水利水电学院高层次人才科研启动项目"地下水管理模型中互馈协变关系的理论和方法研究",通过分析协变量和地下水位之间的相互联系和作用机理,研究建立了含有协变量的地下水模拟模型和地下水管理模型,采取了假想例子与实际例子相结合的研究方法,通过假想例子突出关键问题和难点问题的解决,而实际例子则考虑了面向实际、处理实际问题的能力,在地下水管理模型中拓展了处理互馈协变关系的理论和方法,为各种有关实际问题的解决奠定了理论基础和提供了技术途径.该项目的特色和主要成果如下:(1)通过分析协变量和地下水位之间的相互联系和作用机理,把描述协变量和地下水位的数学关系式代入到数值模拟模型中,完成了含有协变量的地下水模拟模型的建立.(2)运用嵌入法实现了含有协变量的模拟模型与优化模型的耦合连接,将含有协变量的地下水模拟模型离散之后得到的代数方程组直接嵌入到优化模型之中,作为约束条件的一部分,再加上其他水力等约束条件和目标函数,建立了具有处理互馈协变关系功能的地下水管理模型,应用Lingo软件求解.(3)运用状态转移方程法实现了含有协变量的模拟模型与优化模型的耦合连接,同时考虑其他水力等约束条件和目标函数,建立了具有处理互馈协变关系功能的地下水动态规划管理模型.(4)将提出的理论和方法应用到一个典型的、具有互馈协变关系的假想地下水系统中,分别建立了含有协变量的地下水非线性规划管理模型和含有协变量的地下水动态规划管理模型,对该文提出的理论和方法进行了应用,并对模型进行了合理性分析.(5)在假想例子研究的基础上,以吉林省西部松原地区的地下水系统为研究实例,全面收集和整理资料,通过分析协变量与地下水位之间的相互作用过程和机制,完成了含有协变量的地下水模拟模型的建立,采用Ⅵsual MODFLOW软件求解.(6)针对研究区内的主要互馈协变关系问题,在模拟模型的基础上,以前郭县和扶余县部分地区为重点研究区,应用状态转移方程法构建了含有协变量的地下水动态规划管理模型,采用微分动态规划方法求解,同步获得了优化的人工开采量、协变量和地下水位.

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