[发明专利]存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法

权利要求书

1.存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

（1）建立二维三角形有限单元水均衡区模型；

（2）分析上述的三角形有限单元水均衡区；

（3）细分上述的三角形有限单元水均衡区，得到子三角形单元；

（4）计算上述的子三角形单元的边界流量值；

（5）建立子单元内部的解析流场；

（6）根据实际水文地质情况及研究的实际需要设置合理的流线初始点；

（7）根据已经建立好的子单元与点、边的拓扑关系对给定的流线初始点进行定位分析，确定给定初始点所在的单元及其点、边、三角形单元内的位置；

（8）根据单元内部解析流场，由始点开始，计算得到其所在单元的出点；

（9）判断由步骤8得到出点的位置是否在研究区域边界、人为设置的源汇项，若是则该流线的计算完毕；若不是则找到相邻单元，并以新得到的点作为始点，继续步骤8，以至形成由源至汇的完整流线；

（10）对所有给定的流线初始点应用半解析算法，完成所有流线的计算；

所述的建立子单元内部的解析流场，是指：根据Raviart-Thomas空间的构造方式建立子单元内部的解析流场。

2.根据权利要求1所述的存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法，其特征在于：所述的细分三角形有限单元水均衡区，得到子三角形单元，包括以下步骤：

(1)调用所有的单元边界数据，在每一条原有单元边界中心点插入新的结点；

(2)将每一原有单元新插入的点进行连接生成细分的子三角形单元；

(3)构造子三角形单元与原始点、插入点、原单元边界和插入边界的拓扑关系，以备后续计算使用。

3.根据权利要求1所述的存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法，其特征在于：所述的计算上述的子三角形单元的边界流量值，具体包括以下步骤：

（1）计算各单元通过均衡区边界j’ok’进入均衡区的流量值；

（2）计算通过边界j’k’的流量值，并将其存储；

（3）计算所有子三角形单元的边界流量值，并其存储在已经设计好的拓扑结构中。

4.根据权利要求1所述的存在垂向水量交换情况下的地下水全局流线可视化方法，其特征在于：所述的Raviart-Thomas空间的构造方式为：单元内任意一点M的流速值可以由通过单元边界的流量按照以下公式来计算，由Raviart-Thomas空间的构造方式计算出单元内部的解析流场：

其中Q_A，Q_B，Q_C为通过边界的流量，以流出单元为正，流入单元为负。