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地下水承压含水层参数动态识别模型的改进与应用
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作者 黄海平 《水利技术监督》 2023年第6期244-246,258,共4页
引入状态概率变量对传统加权马尔科夫链模型进行改进,并以南充某区域地下水观测井为例,对其含水层参数进行动态识别分析。分析表明:通过现场抽水试验,相比于改进前,改进后模型可明显提高地下水承压含水层参数动态识别精度,研究成果对于... 引入状态概率变量对传统加权马尔科夫链模型进行改进,并以南充某区域地下水观测井为例,对其含水层参数进行动态识别分析。分析表明:通过现场抽水试验,相比于改进前,改进后模型可明显提高地下水承压含水层参数动态识别精度,研究成果对于区域地下水资源量评估具有重要参考价值。 展开更多
关键词 状态概率变量 加权马尔科夫链模型 模型改进 含水层参数 动态识别
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确定含水层参数的全程曲线拟合法 被引量:45
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作者 肖长来 梁秀娟 +5 位作者 崔建铭 兰盈盈 张君 李书兰 梁瑞奇 郑策 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期751-755,共5页
含水层参数的确定是地下水资源评价、数值模拟、开发利用与保护以及科学管理的重要基础,抽水试验法是确定含水层参数的主要方法。根据含水层抽水试验的泰斯(Theis)公式,运用优化理论,结合计算机技术,提出利用抽水试验数据确定含水层参... 含水层参数的确定是地下水资源评价、数值模拟、开发利用与保护以及科学管理的重要基础,抽水试验法是确定含水层参数的主要方法。根据含水层抽水试验的泰斯(Theis)公式,运用优化理论,结合计算机技术,提出利用抽水试验数据确定含水层参数的全程曲线拟合法。该方法充分考虑抽水过程中水位快速下降段、水位缓慢下降段和水位恢复段的观测资料,满足计算水位与实测水位之间的误差平方和最小、计算的水位过程线与抽水过程的实测曲线最佳拟合。实例研究表明,该方法速度快、精度高、求参结果最优,既适用于承压含水层求参,又可推广到潜水含水层求参。 展开更多
关键词 全程曲线拟合法 抽水试验 水层 含水层参数 泰斯公式
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抽水试验和长观水位联合模拟确定含水层参数 被引量:9
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作者 赵宝峰 康卫东 +1 位作者 祝田多娃 马莲净 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期482-486,共5页
为了更加准确地确定含水层参数,提出了利用地下水流数值模拟软件Modflow耦合大型抽水试验和长观孔水位两个模型的方法,对含水层参数进行了识别与校验。该方法求得的含水层参数避免了只利用抽水试验模型校验所带来的不确定性,同时利用抽... 为了更加准确地确定含水层参数,提出了利用地下水流数值模拟软件Modflow耦合大型抽水试验和长观孔水位两个模型的方法,对含水层参数进行了识别与校验。该方法求得的含水层参数避免了只利用抽水试验模型校验所带来的不确定性,同时利用抽水实验数据进行抽水与恢复的全过程曲线拟合,水位降深模拟相对误差小于6%,提高了含水层参数的准确性。 展开更多
关键词 含水层参数 抽水试验 长观孔 数值模拟
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利用观测孔中地下水位潮汐效应计算天津滨海新区含水层参数 被引量:7
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作者 王礼恒 李国敏 +4 位作者 董艳辉 赵文喜 徐亚鹏 王兰化 李明明 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期7-11,37,共6页
在沿海地区,尤其是围海造陆工程形成的陆域地区地下水水位受潮汐影响较大,使传统水文地质试验求取含水层参数存在较大误差。因此通过合理概化地下水在潮汐作用下运动规律,建立数学模型,推导解析公式求取沿海含水层参数具有重要意义。分... 在沿海地区,尤其是围海造陆工程形成的陆域地区地下水水位受潮汐影响较大,使传统水文地质试验求取含水层参数存在较大误差。因此通过合理概化地下水在潮汐作用下运动规律,建立数学模型,推导解析公式求取沿海含水层参数具有重要意义。分析天津滨海新区两处观测孔地下水位及潮汐波动特征,在滞后时间不明显的情况下,利用观测孔水位变幅数据计算了含水层水头扩散系数,并根据承压含水层储水系数经验值进一步获得含水层渗透系数。通过两个观测孔分别计算,对比计算结果互相验证发现,该方法取得了令人满意的结果。利用地下水潮汐效应计算含水层参数可以广泛应用于沿海地区水文地质工作中。 展开更多
关键词 潮汐效应 地下水水位 含水层参数 天津滨海新区
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粒子群优化算法在确定含水层参数中的应用 被引量:19
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作者 郭建青 李彦 +1 位作者 王洪胜 周宏飞 《中国农村水利水电》 北大核心 2008年第4期4-7,共4页
以泰斯公式为例,将粒子群优化算法应用于求解分析抽水试验数据,确定含水层参数的函数优化问题。就粒子数目和待估导水系数初值范围等因素对算法收敛性的影响,进行了数值实验。结果表明:①粒子群算法能够有效地应用于求解分析抽水试验数... 以泰斯公式为例,将粒子群优化算法应用于求解分析抽水试验数据,确定含水层参数的函数优化问题。就粒子数目和待估导水系数初值范围等因素对算法收敛性的影响,进行了数值实验。结果表明:①粒子群算法能够有效地应用于求解分析抽水试验数据,确定含水层参数计算问题;②粒子数目的大小对运算时间和算法收敛性有一定的影响,在实际运算时,宜设置较大的粒子数;③待估导水系数的选取初值大小对收敛速度有一定的影响,但不会影响最终计算结果。与其他方法相比较,粒子群优化算法具有原理简单、易于编程和实现等优点。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 抽水试验数据 含水层参数 算法控制参数 算法收敛性
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应用人工神经网络求算含水层参数 被引量:16
6
作者 刘国东 丁晶 张翔 《工程勘察》 CSCD 北大核心 1997年第1期25-28,共4页
以各时刻的观测降深与流量的比值作为输入向量,含水层的导水系数T和储水系数S作为输出向量构成一个求算合水层参数的BP网络,用泰斯公式生成200个训练样本来训练网络,然后把一个实际的抽水试验资料加入到已训练好的网络中,输出的含... 以各时刻的观测降深与流量的比值作为输入向量,含水层的导水系数T和储水系数S作为输出向量构成一个求算合水层参数的BP网络,用泰斯公式生成200个训练样本来训练网络,然后把一个实际的抽水试验资料加入到已训练好的网络中,输出的含水层参数(T和S)与配线法结果一致,展现了这种方法的实用性。 展开更多
关键词 含水层参数 神经网络 抽水 水文地质勘探
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用全程曲线拟合法确定承压含水层参数的研究 被引量:10
7
作者 肖长来 梁秀娟 +5 位作者 崔建铭 兰盈盈 张君 李书兰 梁瑞奇 郑策 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2005年第5期22-25,共4页
含水层参数的确定是地下水资源评价、数值模拟、开发利用与保护,以及科学管理的重要基础,抽水试验法是确定含水层参数的主要方法.根据承压含水层抽水试验的泰斯(Theis)公式,运用优化理论,结合计算机技术,提出利用抽水试验数据确定承压... 含水层参数的确定是地下水资源评价、数值模拟、开发利用与保护,以及科学管理的重要基础,抽水试验法是确定含水层参数的主要方法.根据承压含水层抽水试验的泰斯(Theis)公式,运用优化理论,结合计算机技术,提出利用抽水试验数据确定承压含水层参数的全程曲线拟合法.实例研究表明,该方法速度快、精度高、参数求解结果最优,因而在科学研究和生产实践中具有重要的实用价值. 展开更多
关键词 全程曲线拟合法 抽水试验 承压水层 含水层参数 泰斯公式
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基于数值模拟的含水层参数识别 被引量:4
8
作者 赵宝峰 康卫东 +1 位作者 祝田多娃 马莲净 《地球科学与环境学报》 CAS 2009年第4期409-412,共4页
利用地下水流数值模拟软件Modflow耦合大型抽水试验和长观孔水位两个模型的方法,对含水层参数进行了识别与校验,该方法求得的含水层参数避免了只利用抽水试验模型校验所带来的不确定性。同时利用抽水实验数据进行抽水与恢复的全过程曲... 利用地下水流数值模拟软件Modflow耦合大型抽水试验和长观孔水位两个模型的方法,对含水层参数进行了识别与校验,该方法求得的含水层参数避免了只利用抽水试验模型校验所带来的不确定性。同时利用抽水实验数据进行抽水与恢复的全过程曲线拟合,水位降深模拟相对误差小于6%,并且对均衡水量、泉水的溢出量以及末流场拟合程度进行了分析,均衡水量模拟相对误差最大为2.6%,泉水溢出量模拟相对误差最大为8.14%,末流场拟合程度也较好,从而提高了含水层参数的准确性。实例研究表明,这种求参方法精度高、切实可行,可以推广到其他的含水层参数确定中。 展开更多
关键词 含水层参数 抽水试验 长观孔 数值模拟 水量均衡
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用天然氚确定隐伏岩溶水滞留时间及含水层参数 被引量:7
9
作者 马致远 高文义 郭建青 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期34-38,共5页
应用天然同位素及水体的完全混合模型,计算了平凉大岔河隐伏岩溶地下水的滞留时间、含水层储水系数及储存量。为西北干旱、半干旱非泉域的隐伏岩溶区的地下水资源评价提供了新的研究途径。
关键词 天然同位素 地下水 岩溶水 含水层参数
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随机搜索算法在确定含水层参数中的应用 被引量:6
10
作者 郭建青 周宏飞 +1 位作者 李彦 王洪胜 《中国农村水利水电》 北大核心 2010年第12期48-51,56,共5页
以无限含水层和有直线隔水边界情况下的解析解为基础,分别应用原始随机搜索与受控随机搜索两种算法求解分析抽水试验数据,识别含水层参数问题。编写了两种随机搜索算法的运算程序,采用不同待估参数初始输入范围进行了数值实验。结果表明... 以无限含水层和有直线隔水边界情况下的解析解为基础,分别应用原始随机搜索与受控随机搜索两种算法求解分析抽水试验数据,识别含水层参数问题。编写了两种随机搜索算法的运算程序,采用不同待估参数初始输入范围进行了数值实验。结果表明:①两种随机搜索算法均可成功地应用于分析抽水试验数据,识别含水层参数;②随着输入待识别参数初始取值范围的增大,搜索运算时间增长,但不影响最终参数识别结果;③原始搜索算法的运算时间小于受控搜索算法的运算时间。与其他算法相比,随机搜索算法具有原理简单,易于编程运算和计算结果与参数初始输入值基本无关等优点。 展开更多
关键词 抽水试验 含水层参数 随机搜索 参数识别
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基于蚁群算法的含水层参数识别方法 被引量:10
11
作者 李守巨 刘迎曦 孙慧玲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1049-1052,共4页
根据渗流场的水头和流量观测数据,建立了基于蚁群算法的地下含水层参数识别方法,含水层参数识别反问题的不适定性由解的不唯一性和不稳定性所表征。与传统的基于梯度的优化方法相比较,对于参数识别反问题蚁群算法能够收敛到全局最优解... 根据渗流场的水头和流量观测数据,建立了基于蚁群算法的地下含水层参数识别方法,含水层参数识别反问题的不适定性由解的不唯一性和不稳定性所表征。与传统的基于梯度的优化方法相比较,对于参数识别反问题蚁群算法能够收敛到全局最优解。为了将蚁群算法引入到参数识别反问题,介绍了一些数值算例,并且将参数识别结果与数值模拟结果进行了比较。研究表明,所提出的参数识别方法具有鲁棒性、全局收敛性和抗观测噪音的能力。 展开更多
关键词 含水层参数估计 蚁群算法 唯一性稳定性 全局收敛
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基于非稳定流抽水试验的BP神经网络确定含水层参数研究 被引量:5
12
作者 高瑞忠 朝伦巴根 +1 位作者 贾德彬 柴建华 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 2004年第5期510-512,共3页
利用非稳定流抽水试验资料通过配线法确定承压、潜水含水层参数是最常用的方法。但实测曲线与理论曲线重合点较少时配线的随意性很大 ,这是配线法的主要问题。作者利用BP神经网络较好的推求了研究区承压、潜水含水层参数。实践表明 ,当... 利用非稳定流抽水试验资料通过配线法确定承压、潜水含水层参数是最常用的方法。但实测曲线与理论曲线重合点较少时配线的随意性很大 ,这是配线法的主要问题。作者利用BP神经网络较好的推求了研究区承压、潜水含水层参数。实践表明 ,当有代表性的抽水试验样本资料时 ,能满足网络的泛化要求 ,因而BP神经网络是求解水文地质参数的一种有效方法。为说明BP神经网络求含水层参数的原理 。 展开更多
关键词 非稳定流抽水试验 BP神经网络 含水层参数 导水系数 贮水系数 水文地质参数
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粒子群优化算法在确定越流含水层参数中的应用 被引量:11
13
作者 张鹄志 郭建青 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第3期13-16,共4页
以第1类越流系统含水层中的非稳定流井流问题的解析解为基础,将粒子群优化算法应用于分析抽水试验数据、解决确定含水层参数的问题中,并就学习因子c1,c2及惯性权重系数ω等算法控制参数对算法搜索能力的影响进行数值试验。结果表明:①... 以第1类越流系统含水层中的非稳定流井流问题的解析解为基础,将粒子群优化算法应用于分析抽水试验数据、解决确定含水层参数的问题中,并就学习因子c1,c2及惯性权重系数ω等算法控制参数对算法搜索能力的影响进行数值试验。结果表明:①粒子群优化算法能够有效地应用于分析抽水试验数据、确定第1类越流系统的含水层参数,且结果精度不易受人为影响;②c1,c2和ω综合影响粒子群的搜索能力,当c1=c2=2.0,ω由0.9随迭代次数线性递减至0.4时,有利于粒子在个体极值和全局极值周围几率均衡地搜索,并有利于保持粒子的搜索能力。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 含水层参数 越流系统 学习因子 惯性权重系数
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利用地下水潮汐效应估算含水层参数及预测水位变化 被引量:6
14
作者 王学静 李海龙 +1 位作者 柳富田 王超月 《工程勘察》 2013年第9期28-31,89,共5页
滨海含水层中地下水位随海潮的周期性变化包含了重要的水文地质信息。而潮汐及地下水等动态资料分析的难点在于如何使得短时间序列数据的分析结果能够满足和反映较长时间的实际情况而不丢失必要信息。本文根据Fourier谱分析并结合海潮... 滨海含水层中地下水位随海潮的周期性变化包含了重要的水文地质信息。而潮汐及地下水等动态资料分析的难点在于如何使得短时间序列数据的分析结果能够满足和反映较长时间的实际情况而不丢失必要信息。本文根据Fourier谱分析并结合海潮固有周期确定观测海潮数据的主要频率,利用最小二乘法确定实际海潮周期项函数,基于已有的地下水与海潮关系模型,对观测井中地下水位动态资料进行分析,利用最小平方罚函数法估算研究区含水层参数。根据上述确定的海潮和地下水波动模型,对研究区的海潮以及地下水水位变化进行验证和预测。验证和预测结果表明,本文分析确定的海潮以及地下水波动模型总体上能较好的反映实际变化特点。 展开更多
关键词 潮汐效应 地下水位变化 FOURIER谱分析 最小平方罚函数法 含水层参数估算
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混沌粒子群优化算法在确定含水层参数中的应用 被引量:9
15
作者 周秀秀 常安定 +1 位作者 郭建青 王久杰 《水资源与水工程学报》 2013年第1期96-99,共4页
以泰斯公式为例,将混沌粒子群优化算法应用于求解分析抽水试验数据,解决含水层参数的函数优化问题。通过在粒子群算法的初始化粒子位置及后续的细搜索过程中加入混沌序列,提高了算法的收敛速度和精度。数值实验结果表明:混沌粒子群算法... 以泰斯公式为例,将混沌粒子群优化算法应用于求解分析抽水试验数据,解决含水层参数的函数优化问题。通过在粒子群算法的初始化粒子位置及后续的细搜索过程中加入混沌序列,提高了算法的收敛速度和精度。数值实验结果表明:混沌粒子群算法能够有效地应用于求解含水层参数计算问题;粒子数的增多对混沌粒子群算法收敛性的影响不明显;待估导水系数选取不同的倍数均体现出混沌粒子群算法的收敛性明显优于粒子群优化算法。混沌粒子群算法应用于确定含水层参数是可行的。 展开更多
关键词 混沌寻优 粒子群优化 抽水实验数据 含水层参数
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利用滨海地下水潮汐效应估计含水层参数:以北海半岛为例 被引量:5
16
作者 夏玉强 李海龙 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期276-281,共6页
通过分析滨海含水层中观测孔的水位动态资料,确定含水层的水力性质和某些参数,或推测含水层在海底的延伸长度和露头处是否存在覆盖层,是水文地质学家一直很感兴趣的问题之一。文中充分分析了广西北海半岛滨海地区水文地质条件,将研究区... 通过分析滨海含水层中观测孔的水位动态资料,确定含水层的水力性质和某些参数,或推测含水层在海底的延伸长度和露头处是否存在覆盖层,是水文地质学家一直很感兴趣的问题之一。文中充分分析了广西北海半岛滨海地区水文地质条件,将研究区第一个承压含水层系统概化为具有上覆弱透水层越流和含水层海底露头覆盖层的垂向三层结构的不稳定流模型。应用该模型的解析解对广西北海半岛滨海含水层系统的观测数据进行了分析,拟合效果很好,并利用最小平方罚函数法估算了研究区含水层的参数。 展开更多
关键词 滨海多层水系统 海底露头覆盖层 潮汐效应 最小平方罚函数法 含水层参数估算
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各向异性含水层参数估计的差分进化算法 被引量:2
17
作者 王晓晨 常安定 +1 位作者 王静云 张转 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2015年第4期223-228,共6页
【目的】通过分析抽水试验数据进行各向异性含水层参数估计,为各向异性含水层参数估计提供新的方法。【方法】以各向同性情况下的泰斯公式为基础,将差分进化算法应用于各向异性条件下含水层参数的估计,并将其计算结果与其他方法的参数... 【目的】通过分析抽水试验数据进行各向异性含水层参数估计,为各向异性含水层参数估计提供新的方法。【方法】以各向同性情况下的泰斯公式为基础,将差分进化算法应用于各向异性条件下含水层参数的估计,并将其计算结果与其他方法的参数估计结果进行比较,对不同初始参数范围下的参数估计值进行分析探讨。【结果】差分进化算法估计的参数值与其他方法估计的参数值之间有较小的差异,相对误差不到4%,且目标函数值相对更小,达到0.003 93;对于不同的初始参数范围,利用该算法均能得到满意的参数估计结果。【结论】基于抽水试验数据估计各向异性含水层参数的差分进化算法估计结果有效且可靠,算法稳定性高,寻优能力强。 展开更多
关键词 各向异性 含水层参数 差分进化算法 参数估计 抽水试验
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基于逐个修正法的含水层参数反演 被引量:3
18
作者 付晓刚 代锋刚 张希雨 《工程勘察》 CSCD 北大核心 2010年第12期38-42,共5页
含水层参数的确定,是进行地下水资源科学管理的基础和关键。针对含水层参数反演解往往不唯一的问题,提出采用最优化方法中的逐个修正法,将反问题转化为一系列的正问题进行求解;利用正问题的解是适定的这一性质,克服了反问题不适定问题;... 含水层参数的确定,是进行地下水资源科学管理的基础和关键。针对含水层参数反演解往往不唯一的问题,提出采用最优化方法中的逐个修正法,将反问题转化为一系列的正问题进行求解;利用正问题的解是适定的这一性质,克服了反问题不适定问题;最后以无界承压含水层井流模型为例,讨论了逐个修正法在含水层参数反演中的应用,实例分析结果表明,此种方法有很好的稳定性,是一种值得在实际中推广应用的含水层参数反演方法。 展开更多
关键词 逐个修正法 含水层参数 反演 参数识别
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地下水源热泵不同运行方式对含水层参数影响分析 被引量:5
19
作者 王松庆 张旭 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期64-68,共5页
通过案例计算,分别对地下水源热泵采用定流量和定压差2种运行方式对含水层参数变化特性的影响进行研究.研究结果表明,与地下水源热泵采用定流量运行方式相比,采用定压差运行方式时含水层孔隙率和渗透系数平均增大率分别为0.45%和2.07%,... 通过案例计算,分别对地下水源热泵采用定流量和定压差2种运行方式对含水层参数变化特性的影响进行研究.研究结果表明,与地下水源热泵采用定流量运行方式相比,采用定压差运行方式时含水层孔隙率和渗透系数平均增大率分别为0.45%和2.07%,采用定压差运行方式对含水层参数变化特性的影响程度大于定流量运行方式.对于完整井,增大取水井井径和含水层厚度会使2种运行方式对含水层参数变化特性的影响减弱. 展开更多
关键词 地下水源热泵 运行方式 含水层参数
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基于MATLAB曲线拟合工具箱确定含水层参数 被引量:2
20
作者 王杰 马秋娟 +1 位作者 高艳平 李向辉 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2016年第9期106-109,共4页
以泰斯公式为基础,将MATLAB曲线拟合工具箱应用于求解分析抽水试验资料,从而确定承压含水层的导水系数和导压系数。数值试验结果表明:MATLAB曲线拟合工具箱可简单快捷地对抽水试验数据达到较好的曲线拟合效果,从而确定含水层参数,且在... 以泰斯公式为基础,将MATLAB曲线拟合工具箱应用于求解分析抽水试验资料,从而确定承压含水层的导水系数和导压系数。数值试验结果表明:MATLAB曲线拟合工具箱可简单快捷地对抽水试验数据达到较好的曲线拟合效果,从而确定含水层参数,且在求参运算过程中不需要对软件进行编程,具有方便快捷、计算精度高等优点。 展开更多
关键词 MATLAB曲线拟合工具箱 抽水试验 泰斯公式 含水层参数
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