水环境数学模型及其应用PDF电子书下载

1　环境数学模型概述 1

1.1　数学模型在环境问题中的应用 1

1.2　建立数学模型的步骤 1

1.3　水环境数学模型的分类与水质模型 2

1.4　建立数学模型的一个实例 3

2　污染物在水体中迁移模型的建立和应用范围 5

2.1　流体运动的某些概念 5

2.2　水流连续方程 8

2.4　分子扩散方程 9

2.3　污染物在水体内迁移的主要方式 9

2.5　污染物在水体中的随流扩散方程 10

2.6　紊动扩散方程 12

2.7　剪切流的弥散方程 14

2.8　污染物在水体内迁移方程的正逆定解问题 15

3　污染物迁移模型的解析解及其应用 19

3.1　一维污染物迁移问题的解析解 19

3.2　二维和三维污染物迁移问题解析解 24

3.3　污染物有连续点源注入情况下的扩散 29

3.4　有边界影响的扩散 33

3.5　河流一维随流具有降解污染物的弥散方程的解析解及其应用 36

3.6　河流二维降解污染物质具有边界影响的扩散规律及其应用 40

3.7　确定扩散系数的解析方法 43

3.8　河流水力学参数估值 52

4　解污染物扩散方程的数值方法 53

4.1　有限差分法 53

4.2　一维随流污染物扩散方程的四种差分格式 55

4.3　二维污染物扩散方程的有限差分解法 57

4.4　解二维污染物随流扩散方程的迦辽金有限单元法 61

4.5 解三维随流污染物扩散方程的迦辽金（Galerkin）有限单元法 65

4.6　解三维污染物扩散方程的无单元径向基函数方法 70

4.7　解二维污染物随流扩散方程的特征有限元法 77

4.8　三维无随流稳态扩散方程的边界元法 80

4.9　河流一维降解污染物弥散方程的差分解法 82

5　水体的温度模型 85

5.1　水与大气之间的热交换 85

5.2　河流水温模型 86

5.3　湖泊、水库的水温迁移模型 89

6　有机污染物的数学模型及其预测 95

6.1　有机污染物的分类及危害 95

6.2　水体的耗氧和复氧 96

6.3　有机污染的衰减变化 96

6.4　河流BOD-DO模型及其预测 98

6.5　QUAL-Ⅱ河流水质综合模型 103

6.6　河口BOD-DO模型及其预测 105

6.7　混合型水库湖泊分层BOD-DO模型及模拟预测 110

6.8　水库（湖泊）三维BOD-DO模型及模拟预测 113

6.9　水库湖泊垂向一维BOD-DO与水温耦合数学模型 116

6.10　水库湖泊三维BOD-DO模型及模拟预测 117

6.11　应用实例分析 127

7　水库（湖泊）富营养化的数学模型及其模拟预测 129

7.1　磷元素在水体中迁移转化的数学模型 129

7.2　混合型水库、湖泊总磷数学模型及其分析解 131

7.3　浮游植物质量平衡模型及其分析解 134

7.4　总磷浓度与富营养化状态的统计相关模型 137

7.5　罗伦珍模型 138

7.6　氮迁移转化的数学模型 138

7.7　在氧化条件下三氮迁移转化的数学模型 139

7.8　应用实例分析 140

8　重金属“三态”数学模型及其模拟预测 145

8.1　重金属在水库（湖泊）和河流中的迁移转化形式 145

8.2　重金属三态迁移转化的微分方程和数学模型 145

8.3　一维流场中重金属随水悬浮物迁移转化的总量方程 149

8.4　一维流场中重金属迁移转化方程的解析解及其应用 150

8.5　重金属随底泥迁移转化一维模型 152

8.6　应用实例分析 155

9　地下水运动数学模型 158

9.1　地下水模型概述 158

9.2　地下水流方程逆问题提法 166

10　多孔介质中污染物迁移预测 169

10.1　多孔介质中溶质运移的机制 169

10.2　溶液中一种组分的质量与对流扩散方程 171

10.3　多孔介质中的溶质运移微分方程 174

10.4　地表水地下水污染质运移转化的耦合数学模型 187

10.5　海水入侵的对流——弥散数学模型及其模拟 190

10.6　含水层中热量迁移的数学模型 197

10.7　应用实例——山东济宁市水质预测 202

11　污染质迁移三维模型的数值解法 207

11.1 三维污染质迁移模型的迦辽金有限元特征有限体积法 207

11.2 饱和-非饱和流污染物迁移三维Galekin有限元方法及应用 210

11.3　确定模型系数或参数的数值方法 217

12　地下水水质管理模型 234

12.1　地下水水质管理模型 234

12.2　地下水系统管理模型的解法及其应用 238

参考文献 243