地下水动态预测方法及其应用

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出版者:
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页数:186
译者:
出版时间:2010-5
价格:35.00元
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isbn号码:9787508475165
丛书系列:
图书标签:
  • 地下水
  • 水文地质
  • 预测方法
  • 数值模拟
  • 水资源
  • 环境科学
  • 地下水动态
  • 模型
  • 应用
  • 水利工程
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具体描述

《地下水动态预测方法及其应用》通过系统整理目前国内外常用的地下水动态预测方法,对各类方法的基本原理、应用步骤、适用条件及其局限性进行了较为深入的研究和探讨,结合作者多年来的应用实践,有针对性地选择一些代表性应用实例,使读者对各类方法有进一步的认识和理解。

《地下水动态预测方法及其应用》具有较强的理论性和实用性,可供从事地下水监测、评价、分析的工程技术人员使用,也可供水资源科研与管理人员和有关高校相关专业的高年级本科生和研究生阅读参考。

岩土工程中的非饱和土水力学理论与实践 图书简介 本书深入探讨了非饱和土体中水分迁移、能量传递以及力学响应的复杂规律,系统阐述了非饱和土水力学的基础理论、先进模型以及在实际工程中的应用技术。面对土木、岩土、水利和环境工程中普遍存在的非饱和土层(如表层土、路堤填土、边坡以及垃圾填埋场底部等),理解和精确描述其渗流特性和力学行为至关重要。本书旨在为研究人员、工程师和高级学生提供一个全面、深入且实用的知识框架。 第一部分:非饱和土的基本概念与本构特性 第一章:非饱和土的定义与土水特征曲线 本章首先界定了非饱和土的概念,区分了饱和与非饱和状态下的孔隙结构差异。核心内容在于详尽阐述土水特征曲线(Soil-Water Characteristic Curve, SWCC)的理论基础、测量方法及其物理意义。详细讨论了基质吸力(Matric Suction)在控制土体有效应力状态中的核心作用,并对比了不同土质(粘土、粉土、砂土)SWCCs 的典型形态差异。引入了多种经验模型和理论模型(如Van Genuchten模型、Fredlund和Xing模型)对SWCC进行拟合和预测,并分析了温度、孔隙结构对SWCC的影响。 第二章:非饱和土的应力分析与有效应力原理的扩展 本章重点聚焦于如何将传统的Terzaghi有效应力原理扩展至非饱和状态。深入解析了Bishop有效应力原理的数学形式、参数$chi$的确定方法及其局限性。随后,详细介绍了Lubliner的广义塑性理论和Fredlund及其同事提出的双参数应力状态理论,即基于孔隙水压力和孔隙气压力作为独立应力变量的框架。通过对比分析,揭示了不同应力状态变量体系在描述土体强度、变形与渗透性时的适用范围和优缺点。 第三章:非饱和土的本构模型与强度特性 本章系统梳理了描述非饱和土非线性变形和屈服行为的本构模型。从弹塑性角度出发,讨论了基于剪胀角的强度准则(如Drucker-Prager准则的扩展)和基于吸力的强度模型。重点分析了吸力对土体抗剪强度的增强效应,并探讨了在不同含水量和应力路径下强度的变化规律。引入了用于模拟复杂加载历史的粘塑性模型,强调了加载和卸载路径对非饱和土体结构和力学响应的不可逆影响。 第二部分:非饱和土中的水分传输与热力耦合 第四章:非饱和土中的水分运移机理 本章聚焦于非饱和土体内部的水分传输过程,这与地下水位动态预测中的水分再分配密切相关。详细阐述了达西定律在非饱和区的适用性,引入了导水系数(Hydraulic Conductivity Function)作为含水率的函数进行描述。区分了重力驱动、吸力梯度驱动(毛细作用)和扩散驱动的水分迁移过程。特别关注了水分迁移过程中的滞后现象(Hysteresis)及其对渗流计算精度的影响。 第五章:热-水-力耦合作用及其影响 在工程实际中,温度变化是引起非饱和土体水分重新分布和力学性能变化的重要因素。本章探讨了热力耦合作用下的水分迁移,即热力扩散(Thermo-osmosis)现象。分析了温度梯度对孔隙水压力和基质吸力的影响,以及由此引发的孔隙水压力梯度和水分流动的方向。同时,引入了热力学框架,建立描述能量平衡和质量平衡的耦合方程组,为分析冻融作用或高温影响下的土体行为奠定理论基础。 第三部分:非饱和土水力学在工程中的应用 第六章:边坡稳定分析中的非饱和效应 非饱和土边坡的稳定性极大地依赖于降雨入渗和蒸发作用对基质吸力的动态影响。本章将非饱和土的渗流模型和强度模型耦合应用于边坡稳定性分析。详细介绍了瞬态降雨入渗对边坡潜在滑动面的影响,以及在干旱和潮湿条件下的极限平衡分析方法(如Morgenstern-Price法和Bishop法在考虑吸力时的修正)。通过案例分析,展示了吸力消散在触发滑坡中的关键作用。 第七章:地基与路基工程中的水-力耦合分析 在路堤填筑、浅基础设计及地基处理中,非饱和土的行为至关重要。本章探讨了非饱和土体在轴向和侧向荷载作用下的变形和固结问题。介绍了多孔介质固结理论的非饱和扩展,重点关注了荷载作用下孔隙气体的逃逸和孔隙水压力的变化。应用于分析路基压实质量控制、路面结构长期沉降预测中水分波动的影响。 第八章:污染迁移与环境工程中的应用 非饱和区是污染物向下渗透到地下水含水层的主要传输路径。本章结合非饱和土的渗流特性,分析了污染物(如农药、重金属)在土体中的迁移速率和吸附-解吸行为。阐述了如何利用非饱和渗透系数和对流-弥散方程来预测污染物在土体剖面中的空间分布和时间演化,为土壤修复和环境风险评估提供科学依据。 总结与展望 本书的最后总结了当前非饱和土水力学研究的前沿方向,包括微观尺度模拟、复杂边界条件下的现场监测技术,以及如何将高度耦合的数值模型有效应用于工程设计规范的制定。本书强调理论的严谨性与工程实践的结合,力求使读者能够掌握解决实际工程难题所需的理论工具和分析方法。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

基本涵盖了地下水研究的一般常用方法,但是只是讲了基础感念,可作为入门的介绍书籍或者已经具备相关基础知识人的总结性参考书。

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基本涵盖了地下水研究的一般常用方法,但是只是讲了基础感念,可作为入门的介绍书籍或者已经具备相关基础知识人的总结性参考书。

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基本涵盖了地下水研究的一般常用方法,但是只是讲了基础感念,可作为入门的介绍书籍或者已经具备相关基础知识人的总结性参考书。

用户评价

评分☆☆☆☆☆

初读几章,我最大的感受是其行文风格的极度务实与专业性。作者似乎刻意避开了文学性的修饰,每一个句子都像是在进行一次精准的测量或计算,直击问题的核心。这种近乎教科书式的严谨,对于需要工具书的专业人士来说,简直是福音。特别是关于时间序列分析和非线性动力学在水文预测中的应用部分,内容组织得非常有层次感,从基础假设到高级算法的迭代,讲解得抽丝剥茧,丝毫不拖泥带水。我注意到书中大量引用的案例和数据似乎都来自一线实践,而不是空泛的理论推演,这极大地增强了其说服力和实用价值。读起来虽然需要高度集中精神,因为它要求读者具备一定的数学和工程学背景才能完全领会,但一旦跨过那道门槛,便能感受到作者试图构建的那个严密的数据宇宙的壮观景象。这本书的价值,在于它提供的不仅是“是什么”,更是“怎么做”的详细路径图。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量,是我近期阅读的专业书籍中最令人赞叹的之一。很多关于流场模拟和区域水文平衡的插图,其清晰度和信息密度达到了令人难以置信的水平。很多复杂的空间关系和动态变化,仅仅通过一幅精心绘制的截面图或等值线图,就能得到直观的理解,这极大地减轻了读者在脑海中构建三维模型的负担。我特别欣赏作者在解释复杂数学公式时,总会配上一段清晰的文字注解,解释该公式背后的物理意义或实际应用场景,而不是简单地罗列符号。这种图文并茂、深入浅出的讲解策略,极大地提升了阅读的流畅度和吸收效率。对于非母语是技术术语的读者来说,这种对细节的关注显得尤为重要,它有效地降低了理解门槛,让晦涩的专业内容变得触手可及,显示出作者强烈的教学意图和对读者的体贴。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计散发出一种沉稳、严谨的气息,那种深邃的蓝色调,仿佛直接将人拉入了地质勘探的神秘世界。我拿到手时,立刻被它厚实的装帧和清晰的排版所吸引,这绝不是那种敷衍了事的工具书。首先映入眼帘的是那些精密的图表和复杂的数学模型,我能感觉到作者在资料的收集和整理上投入了巨大的心力。虽然我并非专门研究水文地质的专家,但仅仅是浏览目录和前言,就能窥见其内容的广博与深度。书中似乎不仅探讨了理论基石,更侧重于如何将这些抽象的知识转化为实际可操作的工具。对于任何一个渴望深入了解地下水系统复杂运作规律的读者来说,这套逻辑严密的论述结构,无疑提供了一个坚实的起点。它不仅仅是知识的堆砌,更像是一套完整的方法论的构建过程,引导读者一步步去破解自然界中那些隐秘的流动谜题。这种对细节的关注和对系统性的追求,让人对后续的阅读充满期待,它暗示着这本书将是一场知识的马拉松,而非轻松的散步。

评分☆☆☆☆☆

总的来说,这本书给人的感觉是厚重、扎实,并且充满了实战的底蕴。它不是一本可以轻松翻阅的读物,更像是一部需要反复研读的案头参考书。它所涵盖的知识体系庞大而精细,每一个章节似乎都可以独立发展成一篇深入的论文。我能从中感受到作者在多年的科研和工程实践中积累下来的那种“一眼看穿本质”的洞察力。与其说这是一本书,不如说它是一套被系统化、结构化的知识体系的完整呈现。无论是对地下水资源管理者,还是对环境工程师,这本书提供的方法论和案例分析,都具有极高的指导价值。它不仅仅停留在理论的阐述,而是落脚于如何解决现实世界中迫切需要回答的水文难题,其价值是经得起时间检验的,值得被置于工作台上长期参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的冲击感,主要来源于它对传统模式的超越和对新兴技术的融合展现。我原以为这类专业书籍会停留在经典的达西定律和有限元分析层面,但深入阅读后发现,作者明显将目光投向了更前沿的领域,例如机器学习在识别地下水补给源和污染物迁移路径中的潜力。这种对技术前沿的紧密追踪,使得整本书的生命力显得异常旺盛。它没有将自己固化在某个特定年代的理论框架内,而是积极地吸收并整合了当前数据科学对水文地质学提出的新挑战和新机遇。对于那些习惯于保守研究方法的学者来说,这本书可能会带来一些思维上的碰撞,因为它迫使读者重新审视那些被视为“常识”的预测边界。这种前瞻性的视野,让这本书在众多同类文献中脱颖而出,成为了一座连接传统水文科学与现代计算方法的桥梁。它不仅仅是记录方法,更是在推动学科的边界向前延伸。

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