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利用数值模拟手段对地下水运移规律、变化趋势进行分析，可以有效的应对水资源管理评价问题。目前，地下水数值模拟软件进展迅猛，越来越多的并行方案使得地下水数值模型的运算速度较以往有较大提高。对于一般科研人员，具有低成本、易开发、高效率等特点的并行平台是地下水数值模拟软件并行化过程中所亟需的。本文基于NVIDIA推出的统一计算架构平台（A GENERAL-PURPOSEPARALLEL COMPUTING PLATFORM AND PROGRAMMING MODEL，ComputeUnified Device Architecture，简称CUDA）结合了地下水流数值模拟程序MODFLOW编制了基于CUDA的PCG程序包GPCG，实现了MODFLOW在GPU设备上的并行计算并将该程序应用于不同尺度实际模型中。研究成果表明，利用CUDA进行并行化编程，能够快速实现程序的并行化，具有广泛的应用前景。通过研究CUDA平台架构，深入了解其在并行计算上的优势；建立了三个不同尺度的理想模型行（100万网格、200万网格、400万网格）用于测试基于CUDA平台的MODFLOW改进程序的计算准确性和运行效率，得到了整体加速比约2.5倍，迭代求解部分加速比约11倍的结论。证明了CUDA平台在地下水数值模拟应用上的可行性和运行结果的可靠性。将该程序分别应用在华北平原、大兴岩溶水不同尺度数值模拟模型上，验证了该程序运行结果的可信度，得到了模型整体加速比最高约2.16倍的结果。数据分析表明，改进后的MODFLOW程序能够有效减少迭代部分时间所占模型整体运行时间的比例；不同模型尺度的对比结果表明，随着网格数目的增加，CUDA平台求解的优势越发明显，加速比越高。本文通过研制基于CUDA的PCG并行算法，使得程序可以在具有GPU的笔记本电脑、小型计算机等设备上使用，为实现低成本、高效率的并行算法提供了依据。