Time–space fractional governing equations of transient groundwater flow in confined aquifers: Numerical investigation          下载免费PDF全文

Tongbi Tu  Ali Ercan  M. Levent Kavvas 《水文研究》2018,32(10):1406-1419

In order to model non‐Fickian transport behaviour in groundwater aquifers, various forms of the time–space fractional advection–dispersion equation have been developed and used by several researchers in the last decade. The solute transport in groundwater aquifers in fractional time–space takes place by means of an underlying groundwater flow field. However, the governing equations for such groundwater flow in fractional time–space are yet to be developed in a comprehensive framework. In this study, a finite difference numerical scheme based on Caputo fractional derivative is proposed to investigate the properties of a newly developed time–space fractional governing equations of transient groundwater flow in confined aquifers in terms of the time–space fractional mass conservation equation and the time–space fractional water flux equation. Here, we apply these time–space fractional governing equations numerically to transient groundwater flow in a confined aquifer for different boundary conditions to explore their behaviour in modelling groundwater flow in fractional time–space. The numerical results demonstrate that the proposed time–space fractional governing equation for groundwater flow in confined aquifers may provide a new perspective on modelling groundwater flow and on interpreting the dynamics of groundwater level fluctuations. Additionally, the numerical results may imply that the newly derived fractional groundwater governing equation may help explain the observed heavy‐tailed solute transport behaviour in groundwater flow by incorporating nonlocal or long‐range dependence of the underlying groundwater flow field.  相似文献   

穆珠朗玛峰地区土壤中稀土元素的含量和分布     

章申  孙景信 《地理研究》1990,9(2):58-66

本文论述了珠穆朗玛峯地区土壤中稀土元素的含量,以及它们在土壤中的分布模式,并发现土壤中稀土元素的含量水平在很大程度上受土壤母质的制约。  相似文献   

交通流量分析与实时最优控制     

于凯  薛长虹  覃娟 《成都信息工程学院学报》2006,21(6):882-885

通过将车流量的增大或减小转化为路长权重的变化。将交通流量的动态问题转化为静态问题，用解决最短路问题的Dijkstra方法，给出交通流量实时最优控制的可行性模型及其有效算法。  相似文献   

柴达木盆地北缘侏罗系不同沉积环境烃源岩生物标志物特征及其应用   总被引：2，自引：0，他引：2  

曹剑  边立曾  胡凯  刘云田  汪立群  杨少勇  陈琰 《地质学报》2008,82(8):1121-1128

柴达木盆地北缘地区侏罗系(中下侏罗统)的优质烃源岩主要发育于湖相与三角洲相环境。研究了不同时代、不同沉积环境中烃源岩的生物标志物组成特征,结果发现,有3类化合物的分布与组成差异显著,包括三环萜烷(C19、C20、C21)的分布型式、重排藿烷的丰度以及规则甾烷的相对组成。其中,不同时代的差异主要体现在规则甾烷组成上;而不同沉积环境的差异主要体现为三环萜烷(C19、C20、C21)的分布型式及重排藿烷的丰度。分析认为,这些差异与烃源岩的沉积环境及其生源组成有密切关系。据此,初步将这些参数应用于两方面研究,一是为划分地层沉积环境提供“生物标志物相标志”,二是研究油源对比,取得良好效果。因此,本文研究结果具有重要实用价值与参考意义。  相似文献   

Soil n-alkane δD vs. altitude gradients along Mount Gongga, China   总被引：1，自引：0，他引：1  

Guodong Jia  Kai Wei  Fajin Chen  Ping’an Peng 《Geochimica et cosmochimica acta》2008,72(21):5165-5174

The altitude effect on the isotopic composition of precipitation and its application to paleoelevation reconstruction using authigenic or pedogenic minerals have been intensively studied. However, there are still no studies on variations in biomarker δD along altitude transects to investigate its potential as a paleoelevation indicator, although it has been observed that δD of higher plant lipid may record changes in precipitation δD (δD_p). Here, we present δD values of higher plant-derived C₂₇, C₂₉, and C₃₁n-alkanes from surface soil along the eastern slope of Mount Gongga, China with great changes in physical variables and vegetation over a range from 1000 to 4000 m above sea level. The weighted-mean δD values of these n-alkanes (δD_wax) show significant linear correlations with predicted δD_p values (R² = 0.76) with an apparent isotopic enrichment (ε_wax-p) of −137 ± 9‰, indicating that soil δD_wax values track overall δD_p variation along the entire altitudinal transect. Leaf δD_wax is also highly correlated with mountain altitude by a significant quadratic relationship (R² = 0.80). Evapotranspiration is found declining with altitude, potentially lowering δD_wax values at higher elevations. However, this evapotranspiration effect is believed to be largely compensated by the opposing effect of vegetation changes, resulting in less varied ε_wax-p values over the slope transect. This study therefore confirms the potential of using leaf δD_wax to infer paleoelevations, and more generally, to infer the δD of precipitation.  相似文献   

柴达木盆地北缘侏罗系两类不同有机质丰度泥岩的 生物标志物特征对比研究     

杨少勇  曹剑  刘云田  胡凯  边立曾  汪立群  陈琰 《沉积学报》2008,26(4):688-696

在柴达木盆地北缘地区,分别选取有机碳含量很低和较高的侏罗系泥岩样品,对比分析了它们在生物标志物组成上的差异。结果发现,高有机质丰度泥岩的生标组成与我国西北地区侏罗纪煤系有机质的特征差异不大,相比而言,低有机质丰度泥岩的正烷烃以前主峰为特征,Pr/Ph比值在1.0左右,三环萜烷和伽马蜡烷丰度较高,并在部分样品中检出了25 降藿烷系列。结合泥岩的有机岩石学特征,认为这些差异可能反映了泥岩沉积环境和生烃母质的不同:高有机质丰度泥岩的有机显微组分以相对弱还原条件下的形态有机质为主,包括藻类体、孢子体和角质体等,而低有机质丰度泥岩的有机显微组分以相对强还原条件下的矿物沥青基质为主,其母质可能来源于低等显微菌藻类。进一步通过对比不同有机质丰度泥岩,以及区内原油生标组成之间的相互关系,讨论了研究区的油源问题。  相似文献   

南黄海灾害地质因素及分区     

陆凯  宋召军 《海洋地质前沿》2005,21(7):9-12

尝试性地将南黄海灾害地质因素分为4大类。同时参考地貌沉积界线和其他因素将南黄海分成4个灾害地质区：即海岸带、苏北浅滩、海州湾和南黄海东部灾害地质区，并时各灾害地质区进行了定性评价，苏北浅滩灾害地质区是研究区内灾害地质环境最不稳定的区域。  相似文献   

海洋古生产力重建初探──以南沙群岛海区NS90-103柱样为例     

吴时国  涂霞  罗又郎 《海洋科学》1996,20(2):47-51

以南沙海区ＮＳ９０－１０３柱样为例，利用各种古生产力指标物，如有机碳含量，有孔虫壳和有孔虫碳同位素，重建了２０００００ａ以来古生产力变化，并对结果予以讨论。  相似文献   

黄海的风、潮混合特征及其对冷水团边界的影响     

赵保仁  曹德明  潘海  涂登志 《海洋科学集刊》1994,(35):1-10

本文第一作者早在1985年就提出,潮混合效应控制着夏季黄海冷水团的边界及海面冷水分布(赵保仁,1985)。1987年又进一步通过水文调査资料和卫星图片给出了黄海周围的浅水陆架锋(或称潮汐锋)的分布及强锋区的跨锋断面中的温度、盐度和坏流结构特征,并指出夏季的黄海沿岸流在性质上属沿锋面运动的强流(赵保仁,1987a,b),而后又对黄海西部的陆架锋进行了一次专门调査(赵保仁等,1991)。此外,他还指出黄海的强温跃层的形成和转移现象也与潮混合现象密切相关(赵保仁,1989)。因此,研究潮混合现象对阐明发生在黄海的多水文物理现象都是至关重要的。 为深入了解黄海的潮混合特征,作者把渤海、黄海和东海作为一个整体完成了一次精度较高的潮汐、溯流数值计算,在潮汐、潮流的分布方面,揭示了前人尚未阐明的一些特征。本文根据这些数值结果,计算了近最大潮流流速和层化参数,阐明了渤海、黄海和东海的潮混合特征及其对降温期黄海冷水团分布变化的影响。此外,还用 Sim pson等人(1981)的能量模式计算了南黄海西部的风、潮混合效率。  相似文献   

0421号热带风暴"海马"登陆前后环境场对其移向和强度影响的分析     

赵凯  濮梅娟 《台湾海峡》2005,24(3):370-376

0421号热带风暴“海马(Haima)”于2004年9月13日12:00在浙江省温州市沿海登陆,登陆后迅速减弱为热带低压,20:00在浙江境内消失.本研究采用物理量诊断分析法,探讨该热带风暴登陆前后涡度场、湿焓场变化对其移向和强度的影响.结果表明,该热带风暴登陆后,涡度(ξ)明显减弱.涡度局地变化(ξ/t)值分布显示,风暴移动方向的后方,涡度减弱的趋势比前方涡度增大的趋势更剧烈;风暴有向其外围(ξ/t)正值中心(即涡度增幅最大)移动的趋势.该热带风暴登陆前、后,湿焓都增大,但登陆后湿焓增大趋势已大大减弱;风暴有向湿焓局地变化(E/t)正值中心移动的趋势,即向能量增强最大的方向移动.  相似文献