《地下水數值模擬》是2023年中國水利水電出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：地下水數值模擬
- 出版時間：2023年4月1日
- 出版社：中國水利水電出版社
- ISBN：9787522608808
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本著介紹基礎、通俗易懂、便於學習和套用的原則，本書講述地下水數值模擬方法中有限差分法、有限單元法的基本原理與實踐套用練習；內容涉及地下水流運動、地下水溶質運移、地下多相流體運動、地下水數值模擬正反演問題、地下水資源管理等五大部分內容。 緒言部分主要講述水文地質定量評價方法的發展階段以及地下水數值模型的基本特點；第一章～第三章，著重介紹地下水流運動的數值模擬方法；第四章～第六章，主要介紹地下水溶質運移模擬的數值模擬方法；第七到第九章，主要介紹地下多相流體運移的基本理論和數值模擬方法；第十章主要介紹地下水數值模擬反演理論；第十一章主要介紹地下水資源管理模型和方法；第十二章地下水數值模擬方法的套用練習。 本書適用於水文與水資源工程專業、地下水科學與工程專業本科生的教學和自學的參考用書。
圖書目錄
前言
數字資源清單
緒論
0.1 解析法
0.1.1 達西公式
0.1.2 裘布依穩定井流公式
0.1.3 泰斯非穩定井流公式
0.1.4 複雜條件井流公式
0.1.5 規則邊界影響下的井流運動
0.1.6 解析法的重要性及優缺點
0.2 物理模型
0.3 相似模型
0.3.1 電模擬模型
0.3.2 黏滯流體模型
0.4 地下水數值模擬
0.4.1 地下水數值模擬概述
0.4.2 地下水數值計算的特點
0.4.3 對地下水數值計算的常見誤區
第1章 地下水流運動數值模擬
1.1 地下水流運動的基本規律
1.1.1 達西定律
1.1.2 滲流連續性方程
1.1.3 承壓水非穩定運動的基本微分方程
1.1.4 潛水非穩定運動的基本微分方程
1.1.5 定解條件
1.1.6 數學模型
1.2 地下水流數值模擬有限差分法
1.2.1 離散化方法
1.2.2 有限差分法
1.2.3 承壓二維非穩定流有限差分方程及其求解
1.2.4 有限差分方程的解法
1.2.5 潛水二維非穩定流差分方程及其解法
1.3 地下水流數值模擬有限單元法
1.3.1 有限單元法簡介
1.3.2 承壓一維非穩定地下水流運動問題的有限單元法
1.3.3 承壓二維非穩定地下水流運動問題的有限單元法
1.3.4 潛水二維非穩定流伽遼金有限單元方程
第2章 地下水溶質運移數值模擬
2.1 地下水溶質運移理論基礎
2.1.1 含水介質中溶質運移機理
2.1.2 對流彌散方程
2.1.3 定解條件
2.2 求解對流彌散方程的有限差分法
2.2.1 顯式差分
2.2.2 隱式差分
2.3 求解對流彌散方程的有限單元法
2.4 溶質運移模擬案例
2.4.1 基礎資料
2.4.2 地浸採礦過程中水-溶浸劑耦合模擬
第3章 地下水數值模型預測
3.1 模型預測的一般步驟
3.1.1 建立水文地質概念模型
3.1.2 建立數學模型
3.1.3 選擇模擬程式
3.1.4 時空剖分原則
3.1.5 數據的整理與輸入
3.1.6 模型校正（識別）
3.1.7 模型驗證
3.1.8 模型預測
3.1.9 模型後續檢驗與修正
3.2 地下水數值模型預測實例
3.2.1 研究區介紹
3.2.2 高程數據的準備
3.2.3 模擬軟體選擇
3.2.4 模型識別
3.2.5 模型驗證
3.2.6 模型預報
第4章 地下水數值模型反演
4.1 反演問題概述
4.1.1 反演問題的必要性
4.1.2 反演問題的適定性
4.2 反演問題的求解方法
4.2.1 直接求解法
4.2.2 試估-校正法
4.2.3 最最佳化方法
4.2.4 隨機方法
4.3 水文地質參數反演算例
4.3.1 問題介紹
4.3.2 正演模型的初步建立
4.3.3 水文地質參數反演最佳化模型的建立
4.3.4 Nelder-Mead單純形法對最佳化模型的求解
第5章 多相滲流及數值求解方法
5.1 基本概念
5.1.1 相態和多相流體
5.1.2 流體的飽和度
5.1.3 滲透係數和滲透率
5.1.4 相（有效）滲透率和相對滲透率
5.1.5 相對滲透率曲線
5.1.6 毛細管力曲線
5.1.7 吉布斯相律
5.2 多相滲流的連續性方程
5.3 積分有限差分求解方法
5.3.1 基本原理
5.3.2 空間和時間離散
5.4 地下多相滲流案例分析
5.4.1 TOUGH2軟體簡介
5.4.2 多相滲流問題描述
5.4.3 模型構建及初始、邊界條件設定
5.4.4 模型參數設定
5.4.5 模擬結果分析
參考文獻
