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大区域地下水模拟的理论和方法
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【农村水利工程论文】摘要：大区域地下水数值模拟中，存在时空尺度选择和信息不足问题。本文在融合地质统计、逆问题理论和地下水运动理论的基础上，提出了建立大区域地下水运动模拟的理论和方法。主要内容包括：（1）提出了大区域地下水有限元计算的时空尺度理论公式；（2）针对信息不足，提出了大区域地下水位推定的方法；（3）根据推定的地下水位，运用逆解析理论法对大区域地下水含水层透水系数进行逆推定；（4）运用实例。
关键词：大区域地下水 数值计算 逆问题
1. 引言
在我国许多地区，由于水资源严重短缺，超采地下水，导致大范围的地下水位急剧下降，从而引起区域性的地面沉降、海水入侵以及湿地退化等生态环境问题，严重影响了区域经济社会可持续发展。如何合理地利用地下水资源，对区域和流域地下水、地面水进行优化配置，通过建立健全的流域水循环体系，保护地下水环境，恢复流域生态，实现水资源的可持续利用以及人与自然的协调，是当今水资源研究领域十分重要的课题。
要合理地利用区域地下水资源，首要问题是要对区域地下水资源进行符合实际的模拟，摸清区域地下水的运动规律。然而，由于区域地下水模拟涉及大尺度地下水运动，而传统的地下水模拟手段和方法在处理大尺度地下水运动模拟中所涉及的有限元计算中的时空尺度的选择、水位和含水层信息不足等问题上方面存在困难，引起由于信息不足带来的较大计算误差。因此，针对尺度和信息不足问题，建立大区域地下水运动模拟的理论和方法十分必要。
本文在融合地质统计、逆问题理论和地下水运动理论的基础上，提出了建立大区域地下水运动模拟的理论和方法。首先，提出了大区域地下水有限元计算的时空尺度理论公式；其次，针对信息不足，提出了大区域地下水位推定的方法；第三，根据推定的地下水位，运用逆解析理论法对大区域地下水含水层透水系数进行逆推定；最后，给出了运用实例。
2. 大区域地下水有限元计算的时空尺度
在大区域地下水数值计算中，首先需要选择研究对象所需划分的计算网格大小或确定计算时间步长大小。尤其在模拟河道网基础上的分布式水文模型
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