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河间地块中氯化钠的非菲克输运：实验验证和分数阶导数建模

分数阶导数建模,河间地块,非菲克溶质运移

关于河流-地下水相互作用中溶质运移的研究是当代环境最重要的挑战之一。在水文学中，一般用非局部运移模型来研究溶质运移过程中的非菲克扩散。本文通过实验首先验证了河间地块中反常扩散的存在，并用分数阶导数模型准确地描述了溶质的输运过程，尤其是长幂律拖尾的特性。在实验室尺度下的河间地块模型中进行的溶质输运实验结果表明，对于模拟非菲克扩散的过程，时间分数阶对流扩散方程比经典的对流扩散方程有更好的表现。分数阶导数模型的参数分析表明，监测点的速度和位置控制着突破曲线的形状。分析结果还告诉我们，当流速较小且位置越靠近进水口时，重拖尾现象更为明显。总之，这项研究提供了一种新的思路来提高我们对河流-地下水相互作用中溶质运移的理解。