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   

平衡剖面的制作流程及其地质意义   总被引：9，自引：0，他引：9  

王运所  刘亚洲  张孝义  张剑峰  尹哲 《地球科学与环境学报》2003,25(1):28-32

平衡剖面技术是地质思维和计算机技术的结晶,使对断层构造的研究提高到定量阶段,其依据是在垂直构造走向的剖面上,地层长度和面积(2D)或体积(3D)是均衡的。在此原理基础上利用数学手段对盆地的构造发育史进行正演和反演模拟,直观地再现地下构造的原始几何形态,迅速提供地震剖面的构造解释方案,并对解释结果进行检验(不平衡的剖面其解释一般有问题),为深刻认识构造发育史、分析油气运移及聚集规律提供依据,提高了工作效率。其结果也为盆地模拟、油藏模拟、定量计算构造伸缩量等地质研究打下了坚实的基础[1]。  相似文献   

ENVIRONMENTAL SUSTAINABILITY AND SCENARIOS OF URBANIZATION IN ARID AREA——A Case Study in Wuwei City of Gansu Province   总被引：1，自引：0，他引：1  

YOUFei LIYu DONGSuo-cheng 《中国地理科学(英文版)》2005,15(2):120-130

1IN T R O D U C T IO N The western China isfacinggrowing problems of eco- logicaland economic development. The disparitiebse- tween the socio-economy of the western and eastern China were enlarging, and the major ecologicalprob- lems stilelvolve as past(H…  相似文献   

黑子磁流体静力学的一个模型     

刘庆忠  宋慕陶 《天文学报》1996,37(1):35-42

本文对Ｏｓｈｅｒｏｖｉｃｈ的黑子返回磁通量模型作了适当的修改，使用黑子中心作为边界条件，用五种观测结果，导出了理论模型所需的五个主要参量，用半经验方法求得了黑子静力学模型的磁场、压力和温度等物理量．将此模型应用于一个中等大小的圆形对称黑子，可得到一个特解，结果发现我们的模型既能满足黑子的磁性质，同时又能满足合理的热力学量分布．  相似文献   

Bacterial productivity in the Prydz Bay and its adjacent waters,Antarctic     

邱雨生  黄奕普  陈敏  刘广山 《极地研究(英文版)》2004,15(1):14-27

1　IntroductionBacteriaandtheiractivitiesplayanimportantroleintheelementalbiogeochemicalcyclesandenergytransformingintheocean (Zhenetal.1 997) .DortchandPackard(1 989) proposedthatfoodwebsintheeutrophicwatersaredominatedbythebiomassofprimaryproducerswhilefoodwebsintheoligotrophicwatersaredominatedbythebiomassofmicrobes.Heterotrophicbacteriahadbeenshowntoplayanimportantroleinthedecompositionoflarge ,rapidlysinkingorganicparticleswithinandbelowtheeuphot iczone ,andfurthertoaffecttheelementaldyn…  相似文献   

莱州湾南岸潍河下游地区咸水入侵灾害成因及特征   总被引：8，自引：1，他引：7  

刘恩峰  张祖陆  沈吉  宋俊峰 《地球科学与环境学报》2004,26(3):78-82,87

通过对莱州湾南岸咸水入侵较严重地潍河下游地区晚更新世以来沉积特征及现代自然环境条件变化的分析，探讨了沉积相对咸水入侵产生及空间范围特征的环境机理。晚更新世以来的三次海平面升降变化造成了潍河下游地区海陆沉积环境交替，形成了巨厚的海陆交互相沉积层。海进时期，大面积的滨海平原被淹没，在近海平原洼地滞留的海水经过蒸发、浓缩变为卤水，成为咸水入侵的物源；海退后陆源碎屑在滨海地区沉积形成了巨厚的古河道砂层。20世纪70年代末期以来，随着对地下淡水的过度开采，淡咸水水头压力差减小．卤水通过古河道砂层快速南侵。通过对潍河下游地区100余个地质钻孔水化学连续监测资料分析，阐明了咸水入侵的特征，有针对性地提出了咸水入侵的防治措施。  相似文献   

西南矿区山体崩塌成因机制分析及防治对策   总被引：1，自引：0，他引：1  

杜蜀宾 《地球科学与环境学报》2004,26(1):89-92

西南地区的矿区具有相似的地理、地质环境,通过四川芙蓉煤矿白岩崩塌的典型实例,对西南矿区山体崩塌的成灾环境进行调查研究,揭示了西南矿区山体崩塌的成因机制,并简要提出了对该煤矿开发与综合治理建议,指出了加强防治工作的紧迫性,强调开展系统工程防灾的重要性,并为该煤矿解决正常采掘接替及工作面的布置问题作出了科学的指导.  相似文献   

黄土高原古植被与再造山川秀美   总被引：7，自引：4，他引：3  

李秉成 《地球科学与环境学报》2004,26(1):85-88

要想恢复秀美的山川,主要在于恢复被人类严重破坏的原始植被.黄土高原的原始植被到底是什么样子,学者们说法不一.孢粉分析是最重要的方法.目前,研究结果已揭示出黄土高原古植被在第四纪以来显示着时间上、空间上的变化.古土壤代表间冰期夏季风盛行的湿热气候,植被比较繁盛;黄土代表冰期冬季风盛行的干冷气候,植被凋凌.全新世中期5000～6000年前,现代间冰期气候最佳时期,半坡人生存之时,森林茂密并有亚热带植物入侵,但兰州一带1万年来一直保持着荒漠草原的面貌.因此,黄土高原植被的恢复应参照各地的原始植被并考虑现代气候条件,因地制宜地实施.在东南部可以恢复森林,中西部可以恢复森林草原,西北部只能种草恢复草原.  相似文献   

有关边界层问题中一类奇异积分方程新的存在性结果     

石丽莉  张高勋 《成都信息工程学院学报》2006,21(6):891-896

对边界层理论新结果中出现的一类奇异积分方程w（t）=∫1 t（1-s）（λ＋λs＋s）/w（s）ds＋（1-t）∫t 0s/w（s）ds,t∈（0,1）进行讨论，并得出了上述方程在λ∈（-1/2,0）上正解存在性的新结果。  相似文献   

关于Diophantine方程的解     

乐茂华 《广东海洋大学学报》2004,24(4):47-48

对于正整数a ,设S(a)是Smarandache函数。证明了 :方程S(1·2 ) +S(2·3) +… +S(x(x +1) ) =S(x(x +1) (x +2 ) /3)仅有正整数解x =1。  相似文献