The fractional Boussinesq equation of groundwater flow and its applications

含水层 流量(数学) 数学 分数阶微积分 地下水流 地下水流方程 地下水 数学分析 机械 地质学 几何学 岩土工程 物理
作者
Ninghu Su
出处
期刊:Journal of Hydrology [Elsevier BV]
卷期号:547: 403-412 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jhydrol.2017.01.015
摘要

This paper presents a set of fractional Boussinesq equations (fBEs) for groundwater flow in confined and unconfined aquifers and demonstrates the application of one of the fBEs for groundwater discharges known as recession curves. The fBEs are formulated with two-term distributed fractional orders in time and symmetrical fractional derivatives (SFD) in space applicable to both confined and unconfined aquifers. The SFD in theory consists of the forward fractional derivative (FFD) and the backward fractional derivative (BFD). The FFD represents the forward movement of water along the direction of mainstream flow while the BFD accounts for the backward motion of water in the direction opposite to the mainstream flow. The backward flow at the pore level can be referred to as the micro-scale backwater effect. The analogue of the backwater effect on a micro-scale using the BFD coincides with the wandering processes based on the continuous-time random walk (CTRW) theory which results in the fractional governing equation. With the analytical solutions of the fBE for given initial and boundary conditions of the first type for a finite depth, a set of formulae for groundwater recession has been derived using approximate solutions of the fBE. The examples of the applications of the recession curves are graphically illustrated and the effects of the orders of fractional derivatives on the geometry of the flow curves examined.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
cdercder应助cuiyiyi采纳,获得10
1秒前
HZ发布了新的文献求助10
1秒前
SciGPT应助睡不醒的网采纳,获得10
1秒前
瘦瘦山芙完成签到,获得积分10
3秒前
小鹿发布了新的文献求助10
3秒前
爱喝可乐发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
万能图书馆应助big龙采纳,获得10
5秒前
小蘑菇应助科研啦采纳,获得10
7秒前
7秒前
是的是的我完成签到,获得积分10
7秒前
tzrtwh完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
思源应助直率媚颜采纳,获得10
9秒前
所所应助ljy1111采纳,获得10
10秒前
香蕉觅云应助kanghaiyu采纳,获得10
11秒前
张小鱼应助阿禾采纳,获得10
11秒前
rjq发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
微客发布了新的文献求助10
12秒前
LUNE完成签到 ,获得积分10
13秒前
大力的野狼完成签到,获得积分10
13秒前
firthunands发布了新的文献求助10
13秒前
小鹿完成签到,获得积分10
13秒前
何东旭发布了新的文献求助10
13秒前
15秒前
liuzhuohao应助suiwuya采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
Hellenzz完成签到,获得积分10
19秒前
芬芬完成签到,获得积分0
22秒前
科研啦发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
23秒前
24秒前
25秒前
不想起名字完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Chemistry, 5th Edition 1000
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7371455
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8979026
关于积分的说明 19089431
捐赠科研通 7013405
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3225073
关于科研通互助平台的介绍 2388685
邀请新用户注册赠送积分活动 2205764