The solution of the governing equation representing the drawdown in a horizontal confined aquifer, where groundwater flow is unsteady, is provided in terms of the exponential integral, which is famously known as the Well function. For the computation of this function in practical applications, it is important to develop not only accurate but also a simple approximation that requires evaluation of the fewest possible terms. To that end, introducing Ramanujan's series expression, this work proposes a full-range approximation to the exponential integral using Ramanujan's series for the small argument (u \leq 1) and an approximation based on the bound of the integral for the other range (u \in (1,100]). The evaluation of the proposed approximation results in the most accurate formulae compared to the existing studies, which possess the maximum percentage error of 0.05\%. Further, the proposed formula is much simpler to apply as it contains just the product of exponential and logarithm functions. To further check the efficiency of the proposed approximation, we consider a practical example for evaluating the discrete pumping kernel, which shows the superiority of this approximation over the others. Finally, the authors hope that the proposed efficient approximation can be useful for groundwater and hydrogeological applications.


翻译:本文研究了受控水源下水平似砂岩含水层的压降,并利用指数积分提供了描述其控制方程的解,即著名的品丽珠函数。在实际应用中,为了计算该函数,开发既精确又简单的逼近方法是非常重要的,且需要评估最少的项数。因此,本文引入了拉马努金的级数表达式,提出了一种采用小参数范围(u ≤ 1)的拉马努金级数和基于积分界的逼近方法,用于完整的指数积分逼近。与已有的研究相比,该逼近方法的误差最大只有0.05%,并且非常易于应用,因为它只包含指数和对数函数的乘积。我们进一步采用胁迫源泵放核函数的实际例子来检查该逼近方法的效率,结果表明本文所提出的逼近方法优于其他方法。最后,本文作者希望该高效逼近方法对于地下水和水文地质应用具有实际意义。

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