Navigation:  水流模型构建 > 14. 模型建立步骤 > 14.2 网格剖分

 

水流模型网格剖分

网格划分类似于用渔网捕鱼，渔网的网格（模型网格）大小必须与鱼（模型的异质性和预测精细度）的大小匹配。当我们选择网格大小的时候，需要考虑以下几个因素：

●        水力和运移参数、以及边界条件的异质性程度；

●        模型区的大小；

●        与模拟目标相匹配的精细程度；

●        计算机运算能力的限制。

垂向上的网格剖分也是类似的，另外还要考虑密度、补给、以及浅层、深层水流和污染的源汇项对于垂向分层的影响。总体而言，网格剖分越精细，网格大小越小，模拟结果准确度越高，但是计算时间和运算能力的要求也是相应提高的。若需对源汇项和重点考察区域处的水流特征进行精细刻画，可以在局部进行网格加密。

 

溶质模型网格剖分

对于溶质运移问题，可以通过计算佩克莱特数（Peclet number，用P或者Pe表示）来设置网格大小，从而减少数值弥散。Pe表征对流和弥散的比例，是无量纲的数值，定义式如下：

这里，vx为x方向上的运动速率[L/T]；dx为网格在x方向上的大小[L]；Dx为弥散系数[L2/T]。

由于存在关系式：

这里，ax为x方向上的纵向弥散度[m]，因此可以把Pe值改写为：

为了确保数值模拟的稳定性，同时减少数值弥散的影响，Pe值应当满足Pe≤2，即单方向上网格大小的剖分不大于该方向上弥散度的2倍。由于弥散度是表征地下水系统空间异质性的特征长度，因此该设置标准具备实际的物理意义。在实际使用中，该限制条件通常针对感兴趣的区域，外部区域的模拟精确度可以适当降低。