非饱和土空间分数阶渗流模型的有限差分方法研究

发布时间：2022-08-10 09:59

　　地下水在非饱和土体中的输运过程及渗流特性具有重要的研究意义。首先,从反常扩散方程的角度分析地下水在非饱和土中的输运过程,引入Conformable导数,得到了一维情况下非饱和土空间分数阶渗流方程;其次,用全隐式形式的有限差分法求解渗流方程离散格式,得到了求解的迭代矩阵;最后,根据已有论文的试验数据对渗流模型的有效性进行了验证,并对公式中的参数进行了敏感性分析。结果表明,新模型能够较好地描述地下水在非饱和土体中的输运过程,Conformable导数具有较好的适用性。 

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

隐式有限差分法示意图

相同时间不同分数阶阶次?对于反常扩散的影响

空间分数阶渗流模型与Richards方程拟合结果对比

【参考文献】：
期刊论文
[1]反常扩散:分数阶导数建模及其在环境流动中的应用[J]. 孙洪广,常爱莲,陈文,张勇.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2015(10)
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[3]非饱和土的土水特征曲线试验研究[J]. 梅岭,姜朋明,李鹏,周爱兆.  岩土工程学报. 2013(S1)
[4]空间分数阶导数“反常”扩散方程数值算法的比较[J]. 孙洪广,陈文,蔡行.  计算物理. 2009(05)
[5]反常扩散与分数阶对流-扩散方程[J]. 常福宣,陈进,黄薇.  物理学报. 2005(03)
[6]非饱和土的水气运动规律及其工程性质研究[J]. 陈正汉,谢定义,王永胜.  岩土工程学报. 1993(03)



本文编号：3673430