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二维渗漏半承压含水层在稳态条件下:利用泊松方程计算地下水位(含两个抽水井)-MATLAB实现

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简介:
本研究采用MATLAB编程,在稳态条件下运用泊松方程分析含有两个抽水井的二维渗漏半承压含水层,精确计算地下水位分布。 二维地下水流动方程(泊松)的问题解适用于渗漏的承压含水层。该解决方案是使用有限差分法(FDM)获得的高斯-赛德尔迭代求解器,最初由Carlos Molano在Excel中实现。我们决定开发一个Matlab版本。

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  • )-MATLAB
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    本研究采用MATLAB编程,在稳态条件下运用泊松方程分析含有两个抽水井的二维渗漏半承压含水层,精确计算地下水位分布。 二维地下水流动方程(泊松)的问题解适用于渗漏的承压含水层。该解决方案是使用有限差分法(FDM)获得的高斯-赛德尔迭代求解器,最初由Carlos Molano在Excel中实现。我们决定开发一个Matlab版本。
  • Matlab试验模拟中的应
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    本研究探讨了利用MATLAB编程技术进行地下水抽水试验的数值模拟方法,旨在提高数据处理和分析效率。通过建立精确的数学模型来预测地下水流场变化,为水资源管理和保护提供科学依据和技术支持。 本项目使用Matlab编写,旨在计算和动态模拟地下水抽水过程中的水位变化,并附有ReadMe文件进行说明。
  • 试验定流与非定流,完整和非完整).xls
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    本Excel文件提供了全面的水文地质抽水试验计算工具,涵盖稳定流及非稳定流条件下完整井与非完整井的数据分析与模拟。 在水文地质学研究领域内,抽水试验是一种广泛采用的技术手段,用于评估地下含水层的特性,包括渗透系数、存储系数等关键参数。本资料提供了一个Excel模板“水文地质抽水试验相关计算 稳定流 非稳定流 完整井 非完整井.xls”,便于进行各种复杂的水文地质计算。 在稳定的水流条件下(Steady-Flow),地下水位下降速率与抽取水量达到平衡,系统内的流动状态不再随时间变化。此时可以利用达西定律来估算含水层参数,如渗透系数K。通过分析抽水井和监测井之间的水位差、距离以及抽水持续的时间,能够确定地下水流的特性。 非稳定流(Unsteady-Flow)则是在开始抽取地下水后,地下水位随时间不断变化的情形下出现的现象。在这种情况下需要使用更复杂的理论模型来考虑动态响应的影响,例如邓肯-张模型或泰勒-古德曼模型等。对于非稳定流抽水试验的数据分析通常涉及时间序列数据的处理,以提取地下水流瞬时速度和衰减率。 完整井(Complete Well)是指其半径远大于含水层厚度的情况,在这种条件下可以忽略井对周围地下水流动的影响,并且认为井内的流速是无限大的。因此,对于这样的抽水试验计算较为直接简单,可以直接应用线性响应理论来解决相关问题。 非完整井(Incomplete Well)则指井的半径小于或等于含水层厚度的情况,在这种情况下需要考虑由于接触条件导致的影响,并使用修正的方法如毕肖普方法或者史密斯-斯坦顿方法来进行更精确地分析计算。 通过这些工具和模型,可以全面评估地下水资源的状态。用户能够利用Excel模板快速处理实际抽水试验的数据并获得结果,从而更好地理解和评价地下水流的特性及其动态变化情况。
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    本研究探讨了地下水资源管理中的关键问题,聚焦于地下水位降深对抽水井周边出水量的影响,通过数据分析和模型构建揭示二者间的量化关系。 在地下水含水层的非稳定与稳定条件下,计算水位降深及出水量的方法有所不同。对于这两种情况下的分析和计算是研究地下水资源管理和保护的重要内容。
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