水環境模擬與預測

編輯推薦

本書重點介紹了污染物在水環境中的遷移轉化規律、模擬及預測等方面的內容。這對於拓展環境科學與工程的內容，以及水污染控制和生態環境的恢復和重建，都具有重要意義。本書的特色是水流模型與水環境模型相結合、基本原理和典型算例與工程實際套用相結合。水環境模擬的基本原理與方法部分結合水環境模擬課程的講義編寫，工程套用部分結合我們近年的科研項目成果編寫。為了便於學習，書中給出了典型算例的計算程式。

水環境中污染物的遷移轉化過程模擬和預測是水十態環境健康診斷、預測、預警及控制管理的重要基礎。本書系統地介紹了污染物在水環境中的遷移轉化規律、模擬及預測等方面的內容，並且介紹了水流流場的模擬，注重水環境模型與工程實際套用的結合。其中不僅包含了作者多年從事水環境模擬與預測的研究成果，而且反映了國內外的主要最新成果。

本書可作為水利水電、環境工程等相關專業研究牛的教材與教師的參考書，亦可供科研、設計及管理人員閱讀。

內容簡介

《水環境模擬與預測》系統地介紹了污染物在水環境中的遷移轉化規律、模擬及預測等方面的內容，並且介紹了水流流場的模擬，注重水環境模型與工程實際套用的結合。其中不僅包含了作者多年從事水環境模擬與預測的研究成果，而且反映了國內外的主要最新成果。水環境中污染物的遷移轉化過程模擬和預測是水十態環境健康診斷、預測、預警及控制管理的重要基礎。

圖書目錄

序

前言

第1章緒論

1.1水環境模擬的目的、任務和內容

1.1.1水環境模擬的目的

1.1.2水環境模擬的任務

1.1.3水環境模擬的主要內容

1.2數學模型的建立步驟

1.3水環境數學模型的分類

1.4水環境數學模型的研究進展

1.4.1地表水環境模型的發展過程

1.4.2地下水流和溶質運移模擬軟體的發展現狀與趨勢

1.4.3水環境數學模型的套用

1.4.4水環境數學模型的發展趨勢

第2章流體運動的基本原理與基本方程

……

第3章流體中物質輸運的基本理論

第4章污染物遷移模型的解析解

第5章河流水質模型的有限差分法及其套用

第6章有限元法

第7章水體溫度模型

第8章河流水質模型

第9章水庫(湖泊)二維水流水質模型

第10章水質模型的參數估值

第11章水環境數值模擬的隨機方法

第12章姚孟電廠白龜山水庫冷卻池溫排水數值模擬

第13章茨哈峽、班多及羊曲梯級水電站水溫、水質影響研究

主要參考文獻

文章節選

第1章　緒論
1.1　水環境模擬的目的、任務和內容
水環境問題的研究方法主要有：理論分析、原型觀測、物理模型、數值模擬等方法。這幾種方法是相輔相成的。
理論分析揭示的是普遍性的規律，如果能用數學方法求解微分方程，得到水質要素的解析表達式，就可以得到相應的初始和邊界條件下污染濃度場的準確信息。同時，為證明數值模擬的合理性，應該用理論分析的方法對數學模型的相容性、收斂性和穩定性進行推導證明。另外，數值模擬結果的整理和分析也要藉助理論分析工具。理論分析的缺點是受限於數學工具，只有少量特定條件下的問題可得到解析解。
原型觀測十分可貴，可以為物模及數模提供設計和計算的參數及最後驗證的數據，但是耗費人力物力。
物理模型試驗也可稱為物理模擬，其優點是十分直觀，可為數值模擬提供一系列必需的計算參數，但投資大、周期長，精度受比尺效應和觀測儀器的影響。
數值模擬具有高效、經濟、簡便的優點，某一水環境數學模型及其計算程式完成後，對同類問題具有普適性，可不受限制地被反覆引用。但數學模型必須驗證其有效性和合理性後才能套用。
水環境模擬包括物理模擬和數學模擬。對於水環境而言，模擬占有很重要的地位。例如，在某一水環境（如河流或湖泊系統）的污染控制和規劃管理研究中，為了研究污染物在該水環境中的變化，我們不會採取向其傾倒大量的污染物（特別是有毒、有害物質）的辦法，而是採用模型模擬的方法獲取相關參數研究水環境的變化規律。這種研究方法根據實際監測資料所提供的部分信息，通過邏輯推理、數理分析或模型試驗建立起能代替真實系統的模型，然後用模型進行水環境變化規律的研究。
1.1.1　水環境模擬的目的
對水環境變化機理、規律的了解，有助於合理地採取各種措施，開展水環境的規劃管理、污染控制等方面的工作。因此，水環境模擬的目的包括以下幾個方面：
（1）掌握水環境內部因子變化規律。無論是開展物理模擬還是數學模擬，都可以通過一定的方法獲得水環境變化的機理和規律，這樣，在實際的水質管理和控制中，就可以根據目前的水質狀況、污染物的遷移轉化規律以及可能的污染物發生情況來預測水體質量的變化情況，以便採取必要的措施。
……

水環境模擬與預測

基本介紹

編輯推薦

內容簡介

圖書目錄

文章節選

相關詞條

熱門詞條