环境科学数值模拟的理论和实际应用PDF电子书下载

第1章 海水入侵的数值模拟概论 1

1.1海水入侵的现状及特点 3

1.1.1海水入侵的现状及危害 3

1.1.2海水入侵的原因 5

1.1.3海水入侵区的地质结构特点 6

1.1.4海水入侵区的水质变化特征 7

1.1.5综合防治，减轻灾害 9

1.1.6防治工程 10

1.1.7加强海水入侵综合防治示范区建设 12

1.2海水入侵问题的三维数学模型 12

1.2.1关于水头方程 13

1.2.2关于盐分浓度方程 15

1.2.3关于初边值条件 17

1.2.4问题的特点及难点 18

1.3数值模拟方法及计算过程 19

1.3.1水头方程的算子分裂法 19

1.3.2盐分浓度方程的迎风加权分裂算法 23

1.3.3数值模拟过程及框图 25

参考文献 27

第2章 数值模拟结果比较和数值分析 30

2.1数值模拟结果的比较和分析 30

2.1.1模拟区域 30

2.1.2各种数据资料 31

2.1.3计算与结果比较 32

2.1.4结果分析 37

2.2海水入侵的迎风分数步差分格式 39

2.2.1数学模型 40

2.2.2修正迎风分数步差分格式 41

2.2.3收敛性分析 43

2.3 海水入侵数值模拟的特征差分方法 57

2.3.1数学模型 57

2.3.2特征差分格式 60

2.3.3收敛性分析 63

参考文献 67

第3章 防治海水入侵主要工程的后效预测 69

3.1节水工程和预测 69

3.1.1节水工程 69

3.1.2后效预测 69

3.2引黄调水工程 74

3.2.1工程概述 74

3.2.2后效预测 77

3.3拦蓄补源和人工增雨工程 81

3.3.1拦蓄补源工程 81

3.3.2人工增雨工程 82

3.3.3后效预测 82

3.4综合工程后效预测 88

3.5地下坝、防潮堤工程后效预测 92

3.5.1地下坝、地下水库 92

3.5.2防潮堤 93

3.5.3后效预测 93

3.5.4结论 109

参考文献 109

第4章 线性规划与工程调控应用模式 111

4.1线性规划问题 111

4.1.1线性规划简介 111

4.1.2单纯形法 115

4.2有限差分法与线性规划的结合 119

4.2.1一维稳定流问题 120

4.2.2二维稳定流问题 122

4.2.3一维非稳定流问题 123

4.3工程调控应用模式研究 126

4.3.1数值方法与线性规划的结合 126

4.3.2调控应用模式计算 129

4.3.3结论 129

4.4结束语 130

参考文献 131

第5章 海水入侵数值模拟的有限元方法与潜水面问题 133

5.1有限元内插函数 133

5.1.1一维单元 133

5.1.2二维单一型一次单元 135

5.1.3三维单一型单元 136

5.1.4等参数单元 138

5.2海水入侵数值模拟的有限元程序 143

5.2.1数学模型 143

5.2.2有限元方法程序 145

5.3特征有限元方法的数值分析 148

5.3.1特征有限元格式 148

5.3.2收敛性分析 150

5.4带自由潜水面地下渗流分裂-隐处理方法 159

5.4.1数学模型 160

5.4.2分裂-隐处理方法 161

5.4.3隐处理有限元格式 163

5.4.4一维隐处理格式的理论分析 165

5.5水质污染自由边界问题的数值方法 165

5.5.1问题的数学模型 165

5.5.2问题的分裂方法 168

5.5.3隐处理有限元方法 170

5.5.4格式分析 173

5.6间断有限元方法求解海水入侵问题 173

5.6.1水头方程的混合元弱形式 173

5.6.2浓度方程的间断弱形式 174

5.6.3半离散格式 175

5.6.4半离散格式的误差估计 176

参考文献 176

第6章 核废料污染问题的数值模拟方法 178

6.1不可压缩核废料污染问题的有限元方法 178

6.1.1引言 178

6.1.2半离散有限元程序 179

6.1.3有限元方法的数值分析 182

6.1.4全离散混合元方法 188

6.1.5全离散混合元方法的数值分析 190

6.2可压缩核废料污染问题的特征混合元-有限元方法 195

6.2.1数学模型 195

6.2.2特征混合元-有限元格式 196

6.2.3收敛性分析 197

6.3可压缩核废料污染问题的特征混合元-差分方法 204

6.3.1数学模型 204

6.3.2混合元-特征差分程序 207

6.3.3格式Ⅰ的误差估计 210

6.3.4格式Ⅱ的误差估计 218

参考文献 219

第7章 地层硫酸盐结垢数值模拟 221

7.1基本原理和数值计算方法 222

7.1.1溶度积方程 222

7.1.2 Pitzer方程 222

7.1.3溶解度关系方程 223

7.1.4预测模型 224

7.1.5共沉淀数值计算方法 225

7.1.6软件系统（SDCQPC）的功能与特点 227

7.1.7 SDCQPC系统使用说明 227

7.2测试分析 228

7.3长庆油田油井结垢趋势预测结果 235

参考文献 241

索引 242

《信息与计算科学丛书》已出版书目 246