浅议西安市改善遗传算法及数值模拟在西安市水源热泵抽灌井渗流场中运用

论文导读：.4试验区地层31-323.4.5试验区水文地质特点32-333.4.6地下水的补给、径流及排泄特点33-343.4.7试验区水化学特点343.4.8地下水资源开发利用情况343.5地下水渗流模型参数识别34-533.5.1基于遗传算法的水文地质参数识别34-353.5.2遗传算法适应度设计35-363.5.3染色体编码和解码的改善36-393.5.4选择标准的改善39-423
摘要：能源是社会生活的基础，而建筑耗能在社会总能耗中占有很大的比例，是能源消耗的一种主要形式。由于水源热泵空调系统具有高效节能、运转稳定、环境效益显著以及节约空间等优点，因而在国内外尤其是西安市建筑节能方面得到了广泛运用。抽灌井是水源热泵系统的基础和重要组成部分，进行抽灌井渗流场的探讨，对抽灌量的确定、抽灌井布局及回灌效果的评价具有重要的论述作用和运用价值。本论文通过西安市水源热泵系统抽灌井现场试验，运用改善遗传算法及数值模拟策略浅析了抽灌井渗流场的特性，取得了如下主要探讨成果：(1)基于泰斯井流假设，建立了水源热泵抽灌井二维非稳定承压井流模型，并运用自相似法推导了抽灌井降深的剖析表达式，建立了抽灌井水文地质参数剖析法反演模型。(2)将遗传算法运用于抽灌井水文地质参数剖析法模型的识别不足中，通过抽灌试验浅析，并依据经典遗传算法的特性，对遗传算法中的编码、遗传算子进行了改善，提升了算法的精确度和执行速度，提升了遗传算法在抽灌井渗流场水文地质参数识别的适用性。(3)通过概化抽灌井试验场水文地质条件，建立了地下水源热泵抽灌井渗流数学模型，基于有限元思想选用Feflow软件，将剖析法模型反演后的水文地质参数作为初值代入模型中，进行了数值模拟浅析，并结合Nash-Sutcpffe效率系数对模型参数识别检验，对模型中的水文地质参数进行了灵敏度浅析，表明相对于释水系数Ss，渗透系数K对模型解求解精度影响较大，对水源热泵运转期以及不同布井案例下的渗流场特性进行了浅析。关键词：改善遗传算法论文水源热泵论文数值模拟论文自相似解论文西安市论文
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Abstract5-10
第一章 绪论10-18

1.1 选题背景及探讨作用10-11

1.2 不足的提出11

1.3 国内外探讨近况11-16

1.3.1 水源热泵进展进程11-13

1.3.2 水源热泵技术进展不足探讨13-15

1.3.3 水文地质参数确定15

1.3.4 渗流场水流数值模拟15-16

1.4 探讨内容、策略与技术路线16-18

1.4.1 探讨内容16

1.4.2 探讨策略与技术路线16-18

第二章 水文地质参数剖析法反演不足概述18-26

2.1 水文地质参数剖析法求参特点18-19

2.2 抽灌井地下水渗流方程剖析解19-23

2.1 抽灌井地下水二维承压渗流方程建立19-20

2.2 抽灌井地下水渗流方程求解20-23

2.3 基于智能优化算法的抽灌井水文地质参数反演模型建立23-26

第三章 改善遗传算法在水文地质参数识别中的运用26-57

3.1 遗传算法原理介绍26-27

3.2 遗传算法要点27-29

3.

2.1 编码27

3.

2.2 适应度函数27

3.

2.3 群体初始化27-28

3.

2.4 遗传算子28

3.

2.5 终止条件28-29

3.3 多元优化遗传算法伪代码初步设计29

3.4 试验区概况29-34

3.4.1 试验区抽灌井布置30-31

3.4.2 试验区水文气象31

3.4.3 试验区地形地貌31

3.4.4 试验区地层31-32

3.4.5 试验区水文地质特点32-33

3.4.6 地下水的补给、径流及排泄特点33-34

3.4.7 试验区水化学特点34

3.4.8 地下水资源开发利用情况34

3.5 地下水渗流模型参数识别34-53

3.5.1 基于遗传算法的水文地质参数识别34-35

3.5.2 遗传算法适应度设计35-36

3.5.3 染色体编码和解码的改善36-39

3.5.4 选择标准的改善39-42

3.5.5 染色体交叉改善42-49

3.5.6 染色体变异改善49-52

3.5.7 小生境遗传算法52-53

3.5.8 遗传算法案例确定53

3.6 水源热泵抽灌井水文地质参数反演53-57

3.6.1 单孔抽水试验参数反演53-55

3.6.2 抽灌井渗流场水文地质参数计算55-57

第四章 水源热泵抽灌井数值模拟探讨57-86

4.1 水源热泵抽灌井模型特点57-58

4.2 水源热泵抽灌井建模要点58-59

4.3 探讨区水源热泵抽灌井模型建立59-69

4.

3.1 探讨区概化59-61

4.

3.2 水力特性浅析论文导读：

61
4.

3.3 地下水渗流方程的建立61-62

4.

3.4 模拟软件选择62

4.

3.5 探讨区网格划分62-63

4.

3.6 模拟期确定63-64

4.

3.7 初始条件处理64

4.

3.8 模型识别检验64-67

4.

3.9 模型灵敏度浅析67-69

4.4 抽灌井渗流场浅析69-80

4.1 第一抽灌案例69-74

4.2 第二抽灌案例74-80

4.5 模型运用80-86

4.5.1 直线型同侧回灌布井80-81

4.5.2 “L”型异侧回灌布井81-83

4.5.3 “L”型同侧回灌布井83-86

第五章 结论与展望86-88

5.1 结论86

5.2 展望86-88

参考文献88-93
攻读学位期间取得的探讨成果93-94
致谢94