淡水透镜体的数学模拟基础

淡水透镜体的数学模拟就是分析多孔介质中流体流动和溶质迁移扩散的运动过程，运用质量守恒、达西定律等定理、定律和一些合理假设，构建描述珊瑚岛地下淡水运动规律的数学模型，用以表达淡水透镜体的动力学过程。数学模拟能精确地全面反映雨量、降雨模式、植被蒸腾等气候因数和含水层结构、水力传导系数、弥散系数、岛屿在礁盘上的位置等水文地质因数，以及流体密度变化对淡水透镜体厚度、贮量和外形的影响，是珊瑚岛水资源评价与管理的重要工具，也是制订淡水透镜体开采战略，实现可持续开发利用的理论基础与依据。

淡水透镜体的数学模型由主管方程和定解条件构成。与其他数学模型一样，淡水透镜体的数学模型具有高度抽象性。它撇开了具体珊瑚岛的物质构成，而用一套物理变量、力学参数和运算规则来刻画透镜体的演变过程，从而可以很方便地借助现代计算设备和计算技术进行多个变量的模拟，不受变量数目的限制，这在淡水透镜体的现场勘测和室内物理模型试验研究中都是难以实现的；数学模拟时，还可以改变模型参数的数值，进行各种条件下的模拟研究，寻求最佳的淡水透镜体开采模式和策略；此外，与现场勘测和室内物理试验相比，数学模拟也不需要太多的试验设备，只要有足够容量和计算速度的计算机以及相应的计算软件，即可进行淡水透镜体的动力学模拟，既省时又方便，还可减少费用开支。(www.xing528.com)

数学模拟是研究淡水透镜体动力学过程的有力工具。但是，淡水透镜体的数学模型建立在对珊瑚岛地质特征及其内嵌透镜体力学过程的充分、正确了解的基础之上，当人们对珊瑚岛的地质构成和透镜体的动力学过程的了解还不深入、全面，或者已有了解但还不能用数学手段来准确表达时，数学模型与珊瑚岛礁淡水透镜体这一真实系统间就不可避免地会出现偏差。再则，影响淡水透镜体的因素是多种多样的，气候的、地质的、海洋环境的，甚至还有人为的，无法也不可能将这些因素全部在数学模型中反映出来，只能舍弃次要因素而保留主要因素，因此，淡水透镜体的数学模型是有局限性的。为使模型更真实、准确地反映透镜体的动力学过程，数学模拟时需要对模型进行校正。本章主要介绍淡水透镜体数学模型的分类与发展和淡水透镜体动力学理论基础。