地下水有限分析数值模拟的理论与方法PDF电子书下载

第一章 绪言 1

1 数值模拟与水文地质 1

2 地下水数值模拟方法的发展与分析 1

3 地下水数值模拟展望 4

第二章 地下水稳定流问题的有限分析算法 5

1 有限分析的基本思想 5

2 承压稳定流的有限分析方程 5

2.1 运动方程和定解条件 5

2.2 子域解析解的推导 5

2.3 子域边界条件的数学表达和有限分析方程 8

3 有限分析方程组的性质及解法 10

3.1 性质 10

3.2 方程组解的存在性及唯一性 11

4 井及垂向交换量的处理 11

4.1 面状补给与蒸发量ε 11

4.2 井（抽水井、注水井）流量Q 11

4.3 越流量 12

5 非均质问题的处理 12

6 边界条件的处理 13

6.1 规则边界条件 13

6.2 任意几何形状的边界条件 15

7 算例与分析 15

第三章 地下水非稳定流的有限分析算法 21

1 承压一维非稳定流问题的有限分析法 21

1.1 承压一维非稳定流问题的LT有限分析算法 21

1.2 时间差分有限分析法 23

1.3 时间差分有限分析格式的收敛性和稳定性 25

1.4 一维渗流问题非等距网格的LT有限分析格式 27

1.5 算例分析 29

2 承压二维非稳定流问题的LT有限分析法 34

2.1 承压含水层中非稳定流的LT有限分析法 34

2.2 承压含水层中非稳定流的改进LT有限分析格式 40

2.3 计算中几个注意的问题 42

2.4 算例分析 42

3 承压和无压含水层中非稳定流的时间差分有限分析法 46

3.1 C.J.Chen时间差分有限分析格式 46

3.2 改进时间差分有限分析格式 48

3.3 算例分析 52

4 越流含水层中非稳定流的有限分析法 53

第四章 地下水流方程的局部坐标有限分析法 55

1 引言 55

2 均质各向异性承压二维非稳定流方程的LT局部坐标有限分析法 55

2.1 局部坐标系下的水流方程 55

2.2 LT有限分析计算格式 57

2.3 井点的处理 62

2.4 边界条件的处理 64

2.5 对剖分的要求 66

2.6 有限分析系数计算时应注意的问题 66

3 承压和无压含水层中时间差分局部坐标有限分析法 67

3.1 有限分析计算格式 67

3.2 有限分析系数的性质 67

3.3 有限分析格式的稳定性 68

4 算例分析 69

第五章 一维溶质运移问题的有限分析法 75

1 一维四点有限分析格式 75

1.1 隐式有限分析格式 75

1.2 显式有限分析格式 76

1.3 算例与分析 77

2 一维加权六节点隐式有限分析格式 79

2.1 格式的建立 79

2.2 格式的稳定性分析 80

2.3 算例分析 82

3 特征有限分析格式 84

3.1 格式的建立 84

3.2 插值公式的选取和边界条件的处理 86

3.3 算例分析 88

4 一维溶质运移问题的LT有限分析格式 89

4.1 一维非稳态溶质运移问题的LT形式 89

4.2 拉氏变换空间的有限分析格式 90

4.3 时间域解的反演 91

4.4 实例验证 92

第六章 解二维地下水溶质运移问题的有限分析法 94

1 解二维溶质运移问题的有限分析法 94

1.1 基本原理和计算方法 94

1.2 地下水流为非均匀流问题 98

1.3 有限分析系数的性质和特性 99

1.4 几种特殊类型地下水溶质运移方程的有限分析计算格式 100

1.5 数值例子 101

2 解二维溶质运移问题的特征有限分析格式 104

2.1 数值方法和原理 104

2.2 特征有限分析格式的稳定性 109

2.3 实例验证 110

3 径向流的有限分析格式 112

4 解二维溶质运移问题的LT有限分析格式 114

4.1 二维非稳定溶质运移方程的拉普拉氏变换形式 114

4.2 拉普拉氏变换域内的有限分析格式 115

4.3 时间域解的求取 119

4.4 数值计算实例 119

第七章 解地下水溶质运移问题的局部坐标有限分析法 121

1 局部坐标系中的溶质运移方程 121

2 时间差分有限分析计算格式 123

2.1 格式的建立 123

2.2 有限分析系数的性质及格式的稳定性 124

3 算例分析 125

第八章 地下水流方程与溶质运移方程的耦合 127

1 问题的提出 127

2 耦合模型的建立 127

3 流速分布的有限分析解法 128

第九章 研究实例 133

1 腊家滩水源地群孔抽水试验的有限分析计算 133

1.1 研究区自然地理概况 133

1.2 地貌及地质条件 134

1.3 地下水系统 136

1.4 地下水系统的数学模型 142

1.5 腊家滩水源地群孔抽水试验有限分析计算 144

2 西安市太白小区潜水铬污染规律的有限分析数值模拟 147

2.1 研究区水文地质条件 148

2.2 潜水铬污染规律分析 148

2.3 潜水中六价铬运移规律的有限分析数值模拟 151

参考文献 159