《地下水流數值模擬基礎》是2014年水利水電出版社出版的圖書，作者是杜新強。
基本介紹
- 書名：地下水流數值模擬基礎
- 作者：杜新強
- 出版社：水利水電出版社
- 出版時間：2014年09月
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787517025849
內容簡介,目錄,
內容簡介
本著通俗易懂的原則，杜新強編著的《地下水流數值模擬基礎(普通高等教育十二五規劃教材)》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。
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特點；第1章著重回顧地下水滲流理論的基本公式及其水文地質學意義；第2章主要講解有限差分法基本原理；第3章著重講述有限單元法的基本原理；第4章主要講述地下水數值模擬的套用步驟以及地下水數值模擬反演方法的基礎理論；第5章主要通過實例完成地下水數值模擬套用的實踐練習，達到學以致用的目的。
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教學、自學的參考用書。
目錄
前言
緒言
0.1 數值計算方法概述
O.1.1 數值計算的重要意義
O.1.2 數值計算方法的涵義
O.1.3 數值計算的理論基礎
O.2 地下水模型類型及其簡介
O.2.1 數學模型
0.2.1.1 解析法
O.2.1.2 數值法
O.2.2 物理模型
O.2.3 相似模型
0.2.4 地下水數值計算的特點
第1章 滲流理論基礎
1.1 達西定律
1.2 滲流連續性方程
1.3 承壓水非穩定運動的基本微分方程
1.4 潛水非穩定運動的基本微分方程
1.5 定解條件
1.5.1 邊界條件
1.5.2 初始條件
1.6 數學模型
第2章 有限差分法
2.1 離散化方法
2.2 有限差分法
2.2.1 有限差分法的基本思想
2.2.2 基本原理
2.3 承壓二維非穩定流差分方程及其求解
2.3.1 數學模型
2.3.2 時空離散
2.3.3 數學角度建立差分方程
2.3.3.1 微分方程的離散
2.3.3.2 定解條件離散
2.3.4 從水量均衡角度建立差分方程
2.4 差分方程的解法
2.4.1 顯式差分格式
2.4.1.1 概念
2.4.1.2 求解過程
2.4.1.3 解的收斂與穩定
2.4.2 隱式差分格式
2.4.2.1 概念
2.4.2.2 求解方法——疊代法
2.4.3 算法舉例
2.4.4 簡單計算實例
2.5 潛水二維非穩定流差分方程及其解法
2.5.1 線性化方法
2.5.2 求解方法
第3章 有限單元法
3.1 有限單元法簡介
3.2 剩餘加權法
3.3 剖分插值法構造基函式
3.4 承壓二維非穩定流迦遼金有限單元方程及其解法
3.4.1 構造迦遼金有限單元方程
3.4.2 將常微分方程轉化為線性代數方程組
3.4.3 各種係數矩陣的形成
3.4.4 係數矩陣計算舉例
3.5 方程的解法
3.5.1 疊代法
3.5.2 LU分解法
3.5.2.1 非對稱矩陣的Choleski分解法
3.5.2.2 對稱矩陣的Choleski分解法
3.6 潛水二維非穩定流迦遼金有限單元方程
3.6.1 數學模型
3.6.2 潛水有限元方程
第4章 地下水數值模擬套用基礎
4.1 地下水數值模擬的一般步驟
4.1.1 建立水文地質概念模型
4.1.2 建立數學模型
4.1.3 選擇模擬程式
4.1.4 時空剖分原則
4.1.5 數據整理與輸入
4.1.6 模型校正(識別)
4.1.7 模型驗證
4.1.8 模型預測
4.1.9 模型後續檢驗與修正
4.2 地下水數值模型反演問題介紹
4.2.1 反演問題的一些基本概念
4.2.1.1 反演問題的必要性
4.2.1.2 模型參數
4.2.1.3 反演問題的適定性
4.2.2 反演方法
第5章 地下水數值模擬套用練習
5.1 有限差分法練習
5.1.1 研究區介紹
5.1.1.1 自然地理條件
5.1.1.2 區域地質概況
5.1.1.3 區域水文地質概況
5.1.1.4 水文地質概念模型
5.1.1.5 數學模型
5.1.2 高程數據的準備——surfer製作等值線練習
5.1.2.1 觀測點分布圖
5.1.2.2 初始地下水位分布圖
5.1.2.3 其他高程檔案
5.1.3 非穩定地下水流動問題有限差分法練習
5.1.3.1 模擬軟體簡介——VisualMODFLOW
5.1.3.2 創建地下水數值模擬識別模型
5.1.3.3 模型驗證
5.1.3.4 模型預報
5.2 非穩定地下水流動問題有限單元法練習
5.2.1 軟體簡介——FEFL0w
5.2.2 FEFLOW基本建模過程練習
5.2.2.1 模型離散
5.2.2.2 定義模型維數和層面參考高程
5.2.2.3 編輯模型屬性數據
5.2.2.4 模型運行與結果顯示
參考文獻
