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   

有限弹性变形地壳中的地震波     

范家参 《地震研究》2002,25(1):48-52

地壳由半无限大的基岩上一层厚度为H^-的表土层组成，入射地震波为垂直的SH波，产生水平地面运动。当浅源大地震发生时，在极震区以外行波传播产生地面运动将使地壳介质有非线性的有限弹性变形。用小参数摄动法使非线性控制方程为线性化的小参数各阶控制方程，得出头两阶线性控制方程的解析解。  相似文献   

陆源碎屑与碳酸盐混合沉积研究中的几点思考   总被引：11，自引：0，他引：11  

董桂玉  陈洪德  何幼斌  秦志勇  罗进雄  辛长静 《地球科学进展》2007,22(9):931-939

在前人研究的基础上，结合一些具体研究实例，对混合沉积的定义进行了修正和补充；对混积岩和混积层系重新进行分类和命名；根据混合沉积的定义、成因、成分、结构、沉积构造及接触关系等因素，按照“沉积事件+剖面结构”的原则，提出了渐变式、突变式和复合式3种成因类型，对前人的研究成果进行了概括和归纳；对混合沉积的控制因素进行了深入讨论；在以碳酸盐沉积为主和以陆源碎屑沉积为主的2类沉积背景下详细论述了层序格架中混合沉积的发育情况；结合混合沉积本身的特点讨论了混合沉积与油气的关系。最后针对混合沉积研究现状，指出了该领域研究中存在的问题，并对未来的研究方向进行了展望。  相似文献   

四川某崩塌区危岩稳定性评价     

张秀童 《中国煤炭地质》2010,(5):49-51,73

汶川地震后,在地震灾区及影响区形成了大量的危岩崩塌地质灾害。通过对崩塌区地质灾害的调查,结合所收集的地质资料,分析了崩塌地质灾害的形成机制以及危害性,并选择区内典型危岩及断面,采用危岩体平面滑动法及岩有限元应力分析法,对崩塌区危岩体在各种工况条件下的稳定性进行评价。评价结果表明:有限元应力分析法与公式计算结果基本吻合,与实际情况基本一致。此结果可为崩塌灾害防治提供依据。  相似文献   

基于模糊综合评判和GIS技术的矿山地质环境影响评价   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈建平  范立民  李成  宁建民 《中国煤炭地质》2014,(2):43-48

蒲白矿产资源集中开采区分布于渭北黑腰带地区的蒲城和白水县,煤炭、石灰岩、铝土矿和粘土等多种矿产的持续开发,产生了各类的矿山地质环境问题,其中煤矿采空区塌陷及裂缝最为突出。选取了地形相对高差、岩土体特征、开采方式、有效深厚比、采空区面积比、矿山地质灾害发育密度、地下水位、压占破坏土地资源等11个指标作为评价因子,构建了矿山地质环境影响评价指标体系。采用模糊综合评判法对研究区矿山地质环境影响进行评价,并结合GIS空间分析技术划分为矿山地质环境影响严重区12个,较严重区4个,较轻区2个。评价结果与实际调查情况较为相近,较客观的反映了采矿活动对矿山地质环境的影响,并结合区内实际提出了矿山地质环境恢复治理措施建议,为矿山地质环境保护与恢复治理提供了依据。  相似文献   

陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施——以神府矿区郭家湾煤矿为例     

李永红  何意平  康金栓  张新宇  李辉  滕宏泉  丁佳 《中国煤炭地质》2014,(4):41-45,57

郭家湾煤矿地处神府矿区新民采区西北部,为生态环境脆弱区。井田七层煤三个煤组开采后引发地面塌陷、含水层疏干、土地结构变化等地质环境问题,严重制约了地方经济的发展。为了煤炭资源可持续发展,研究陕北煤矿区地质环境保护与恢复治理措施,以1∶10000野外详细调查为依据,首先进行现状评估,然后针对矿山工程建设可能遭受、加剧、引发的矿山地质环境问题进行预测评估,最后提出了以移民搬迁、回填裂缝、生态恢复、建立矿山地质环境监测体系等为主的防治措施,让煤矿开采与矿山地质环境问题恢复治理并行。旨为陕北地区乃至全国煤矿,在保护地质环境中开发利用矿产资源提供依据和示范。  相似文献   

岩溶石漠化治理问题研究   总被引：13，自引：0，他引：13  

王明章 《贵州地质》2004,21(1):48-53

石漠化的形成与地质背景密切相关,石漠化的治理也必须在查明石漠化区地质背景的基础上,针对岩性、地球化学背景、水资源特征以及石漠化程度,并结合当地经济发展合理地制定和实施防治工程,才能达到良好的效果。本文以贵州省为例,分析了石漠化特征、近10年来的治理效果,指出了治理工作中存在的问题,从地学的角度提出了岩溶石漠化防治的建议。  相似文献   

渗透作用下多孔介质中循环浓度污染物的迁移过程研究     

李华伟  白冰  王梦恕  许韬 《岩土力学》2015,36(5):1306-1312

根据饱和多孔介质中考虑释放效应的一维渗透作用的可溶性污染物的迁移控制方程,通过Laplace变换和Fourier变换及其逆变换求得相应的通解形式。根据半无限体表面可溶性污染物点源注入情形下的基本解,通过积分方法得到半无限体表面圆形区域上作用循环浓度污染物后,在多孔介质内部污染物迁移过程的求解方法。作为一个典型算例,对渗透作用下循环浓度污染源引起的多孔介质中的迁移过程进行分析。算例表明,当污染源浓度为周期变化时,多孔介质内部污染物的浓度随时间增长由不稳定的周期变化过程逐渐过渡到稳定的循环过程,而某一深度处污染物浓度的相位则相应滞后。此时,稳定后的污染物浓度周期与污染源浓度周期相同。实际上,随多孔介质表面污染源浓度的周期变化,在靠近多孔介质表面一定深度范围内的污染物浓度在深度方向也呈增大或减小的交替变化过程。另一方面,在污染源循环变化过程中污染物不断向深处推进,而最终其影响范围限定在某一深度内。  相似文献   

一维大变形主、次固结耦合新模型   总被引：2，自引：1，他引：1  

丁洲祥  袁大军  朱合华 《岩土力学》2010,31(8):2367-2372

针对传统一维大变形固结理论不能考虑土体次固结变形的缺点,在连续介质力学有限变形理论和土力学固结理论基础上,提出了全新的一维大变形主、次固结耦合模型。该模型采用超静孔压为控制变量,可以分别表述为欧拉坐标、拉格朗日坐标和固相体积坐标等三种形式,其中均可以显式地反映出土体重度变化、固相速度、地表沉降速度、地下水位变化、荷载变化和次固结等6个因素的影响。在不同简化条件下,新模型可以分别退化为以往学者提出的相关模型。当不考虑次固结效应时,新模型与经典的Gibson大变形固结模型完全等价。从便于工程应用的角度而言,新模型中仅考虑次固结和外荷载变化的退化形式更便于求解,可作为一种供参考的实用模型。  相似文献   

医用CT仪上基于衰减的曝光量和峰值电压自动控制基本等式          下载免费PDF全文

ZHENG Xiao-ming 《CT理论与应用研究》2016,25(6):625-632

为了给患者以最少的辐射剂量而不影响诊断,现行医用CT仪都有基于噪声指标的自动曝光量控制。峰值电压对于图像质量和辐射剂量影响都很大,因此自动峰值电压控制很重要。本文从图像质量和辐射剂量优化的第一原理出发,给出基于衰减的曝光量和峰值电压同时自动控制的一般等式。此等式可用于单独曝光量自动控制或者单独峰值电压自动控制。对于单独暴光量自动控制,此等式要求对患者体厚度毎增加一厘米,曝光量要增加3.8%。对于单独峰值电压自动控制,此等式要求对患者体厚度每增加一厘米,峰值电压要平均增加1.53%。如果患者体厚度是常数,此等式要求平均百分比曝光量增加是百分比峰值电压减少的2.49倍。这些等式应该可以在现行医用CT仪上用于曝光量和峰值电压的自动控制。   相似文献