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   

滇池流域石漠化特征分析   总被引：2，自引：2，他引：0  

张华  王宇  柴金龙 《中国岩溶》2011,30(2):181-186

位于云南省会昆明盆地内的滇池流域是滇中岩溶和石漠化较为发育的地区,石漠化总面积225.56 km2,占流域总面积的7.71%,占岩溶总面积32.69%。石漠化主要分布在望海山、大板桥—呈贡、黑林铺、海口、梁王山、上蒜片区,其中又以北东部的大板桥片区石漠化最为严重。石漠化已造成流域内水土流失加剧、可耕地面积减少、土壤涵养水源能力降低及生态环境恶化等危害。通过地面调查和ETM遥感解译,查清了流域内石漠化的发育分布与碳酸盐岩的岩性及其组合、岩溶作用、地形地貌、气象等自然因素、人为因素和工业污染关系密切。针对石漠化的形成原因,提出了生态修复、农田基本建设、水资源开发利用、农村能源建设、小集镇建设、土地合理利用等治理措施。  相似文献   

大型储液罐摩擦摆基底隔震控制分析   总被引：2，自引：1，他引：1  

温丽  王曙光  杜东升  许磊平 《世界地震工程》2009,25(4)

针对弹性钢制圆柱储液罐,基于Haroun-Housner模型,将连续流体质量等效为3种集中质量,分别为:对流质量、脉冲质量和刚性质量,与这些集中质量连接的相应刚度取值依赖于储罐壁和流体质量.在水平地震激励下,在储罐底部加摩擦单摆支座,给出了简化的液体 - 储罐-隔震支座的力学分析模型,建立了摩擦摆支座基底隔震体系的振动控制方程,并利用Newmark逐步积分法对控制方程进行了数值求解,研究了摩擦摆支座基底隔震的储液罐地震反应,验证了FPB隔震的有效性.  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   

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   

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   

南海北部浮游植物生物量的研究特点及影响因素   总被引：8，自引：0，他引：8  

乐凤凤  宁修仁 《海洋学研究》2006,24(2):60-69

介绍了浮游植物生物量变化的研究方法。综述了南海北部浮游植物生物量在营养盐、光照、季风等理化因子影响下出现的变化特点。该海域生态环境复杂,由富营养的珠江口、沿岸带、北部湾和广阔的陆架及贫营养的开阔海区等不同生态区组成,因此浮游植物群落和生物量有其自身复杂的空间和时间变化特点。  相似文献   

石佛寺水库主坝坝基液化分析与防治     

王奎峰  ;孙春圃 《中国煤炭地质》2009,(3):45-48

运用标贯法和seed简化方法对坝基的抗震液化进行了分析判别,发现坝基中粉砂和细砂层存在严重液化问题,中砂层局部存在液化问题,液化深度一般为7～9m,最大液化深度可达13.2m。依据坝坡稳定分析结果,确定上、下游坝脚内15m,坝脚外5m为坝基液化处理范围,粉砂、细砂层为主要处理地层。在实际防治工作中,采用振冲碎（砂）石桩或振动沉管砂石桩,结合水平排水对坝基的地震液化进行处理。处理后对各区砂土层的密实度及饱和砂土的地震液化进行检验,结果表明处理厚的坝基基本上达到了基础处理的目的。  相似文献