This research study spots the light on the possibility of approximating the Fourier series solutions, of the partial differential equations that are used for the design and control of different water table management practices, by a single quadratic vector equation which can very simply take into consideration all various soil hydrological and boundary conditions of any water table management design. To achieve this task, an educational interactive LabView program is designed for the quadratic vector simulation of the water table control (WTC) designs. The program is mathematically based on two types of equations, the linearized form of the Boussinesq equation and the “approximate” quadratic interpolation function vector equation. The program enabled the ease of use, offered an interesting interactive graphical visualization, and provided a high degree of accuracy of the results, which made the program very suitable for teaching and learning. All WTC designs are included in one single LabView graphical user interface representing a typical cross‐section design of a pipe drainage field between irrigation and drainage canals. The WTC designs performed in this virtual cross‐sectional field and simulated in the interface are activated by using LabView digital controllers simulating switches, pumps, valves, a water table sensor, a tensiometer for checking soil‐water stress, and (irrigation/drainage) field pipes. Several numerical design examples solved by the program indicated the exactness and suitability of using the parametric vector simulation for the design of WTC designs.

中文翻译：

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使用 LabView 进行地下水位控制设计的教育交互式矢量模拟

这项研究揭示了近似傅立叶级数解的可能性，用于设计和控制不同地下水位管理实践的偏微分方程，通过一个二次向量方程可以非常简单地考虑所有任何地下水位管理设计的各种土壤水文和边界条件。为了完成这项任务，我们设计了一个教育交互式 LabView 程序，用于地下水位控制 (WTC) 设计的二次矢量模拟。该程序在数学上基于两类方程，即 Boussinesq 方程的线性化形式和“近似”二次插值函数矢量方程。该程序易于使用，提供了有趣的交互式图形可视化，并提供了高度准确的结果，这使得该程序非常适合教学和学习。所有 WTC 设计都包含在一个 LabView 图形用户界面中，代表灌溉和排水渠之间管道排水场的典型横截面设计。在这个虚拟横截面场中执行并在界面中模拟的 WTC 设计是通过使用 LabView 数字控制器模拟开关、泵、阀门、地下水位传感器、用于检查土壤-水分压力的张力计和（灌溉/排水）激活的现场管道。该程序解决的几个数值设计实例表明使用参数矢量模拟进行 WTC 设计设计的正确性和适用性。所有 WTC 设计都包含在一个 LabView 图形用户界面中，代表灌溉和排水渠之间管道排水场的典型横截面设计。在这个虚拟横截面场中执行并在界面中模拟的 WTC 设计是通过使用 LabView 数字控制器模拟开关、泵、阀门、地下水位传感器、用于检查土壤-水应力的张力计和（灌溉/排水）激活的现场管道。该程序解决的几个数值设计实例表明使用参数矢量模拟进行 WTC 设计设计的正确性和适用性。所有 WTC 设计都包含在一个 LabView 图形用户界面中，代表灌溉和排水渠之间管道排水场的典型横截面设计。在这个虚拟横截面场中执行并在界面中模拟的 WTC 设计是通过使用 LabView 数字控制器模拟开关、泵、阀门、地下水位传感器、用于检查土壤-水分压力的张力计和（灌溉/排水）激活的现场管道。该程序解决的几个数值设计实例表明使用参数矢量模拟进行 WTC 设计设计的正确性和适用性。在这个虚拟横截面场中执行并在界面中模拟的 WTC 设计是通过使用 LabView 数字控制器模拟开关、泵、阀门、地下水位传感器、用于检查土壤-水分压力的张力计和（灌溉/排水）激活的现场管道。该程序解决的几个数值设计实例表明使用参数矢量模拟进行 WTC 设计设计的正确性和适用性。在这个虚拟横截面场中执行并在界面中模拟的 WTC 设计是通过使用 LabView 数字控制器模拟开关、泵、阀门、地下水位传感器、用于检查土壤-水分压力的张力计和（灌溉/排水）激活的现场管道。该程序解决的几个数值设计实例表明使用参数矢量模拟进行 WTC 设计设计的正确性和适用性。