14.4.7 人为边界 |
  
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14.4.7 人为边界 |
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人为边界（虚拟边界）
地下水的流动具有区域性，往往补给区和排泄区相隔甚远而具有内在联系；而污染或潜在污染区域只占完整水文地质单元中的一小部分。所以在划定模型区域时既要兼顾区域性地下水流动状态，又不能无限外推，这时需要使用人为边界，主要目的是限制模型的大小。人为边界的设置通常遵循如下规范：
● 选用的边界位置水位（或流量）已知或较容易获取；
● 该位置水位或流量较稳定，水力坡度较小；
● 沿流线方向设为隔水边界，最好在离重点关注区较远的弱透水部位，如弱透水断层、地下水不发育地段等；
● 垂直于流线方向设为补排边界（定流量边界）或定水头边界，如含水层岩性比较均一，且分布广阔，没有发现弱透水层的存在；
● 模拟区内的开采井对该边界位置的水位或流量影响较少。
总之，模型应用中应尽量避免虚拟边界的使用，如必须使用，应注意处理好评估区边界上的水量交换问题，能全面反映地下水系统整体与局部、局部与局部、系统与环境的对应关系；同时应细致关注水均衡的动态，以免出现虚拟边界主导模型的现象。
人为边界处理方法
● 人为地在一定距离处划一隔水边界，然后试算此隔水边界处的水头下降值，当该值超过预先规定数值时，再将此界线向外推移一定距离，如此重复计算至满足要求为止。也可将上述隔水边界改为第一类边界，然后试算通过比边界的地下水径流量，如果该流量值处在事先依水文地质条件和问题的性质等规定的某个范围内，则采用此边界，否则重复上述计算过程，直至满足要求为止。这两种处理方法与要求，可同时用于同一人为边界，以提高预测精度。
● 在离开采区足够远处人为地划一边界，分别用零通量边界和定水头边界计算，若这两种方法计算结果对研究区重要地段，例如开采井区等的水位影响的差别不大（依工程妥求而定），则可将边界近似地定位于此处。因为上这两类边界是两种极端情况，实际结果将会介于这两种计算结果之间。至于边界最终取为一类的还是二类的，视问题的性质而定。一般地说，供水问题可取零通量边界，排水问题可取定水头边界，这样的处理会较保守。
● 在某些条件下，数值模型的人为边界可套用解析式计算出该边界上的水头值或水力坡度值来近似处理。