Page 76 - 2023年第54卷第6期

４ 结论

本文提出服从物理规律且适用于强非均质、变密度、潮汐变化边界等复杂条件下海岛含水层的随机行
走替代模型建模方法。应用随机行走建立海岛人工增储含水层稳定流、越流含水层非稳定流、随机非均质
含水层非稳定流的替代模型，并利用其并行特性和 ＧＰＵ并行化显著降低其计算成本。通过与上述海岛含水
层的解析解或数值解进行对比，可获得如下结论：（ １）随机行走替代模型建模方法对海岛含水层的分区?高度
非均质性、潮汐动态边界、源汇项等影响因素具有良好适用性，获得的替代模型结果与参照的解析解或数
４
值解极为吻合，与数值解相比计算效率提高三个量级或更高。（ ２）一定数量（＞１０）的行走元数量可获得较好
的替代模型精度，增加行走元数量可以降低蒙特卡洛取样误差；但行走元数量达到一定阈值后，进一步增
加行走元数量对降低替代误差效果有限。（ ３）ＧＰＵ并行改进可以在有效利用当前主流计算硬件的同时节约大
量计算成本。接下来的工作中，将继续改进该随机行走替代模型方法和效率，研究不规则的边界、定解条
件及参数不确定性等因素对替代模型建模的影响，并应用于实际海岸?海岛地下水管理实践。

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