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第1章 地下水运动的物理模型及数学方程 1

1.1地下水运动的物理模型 1

1.1.1表征体元、连续介质概念 1

1.1.2物理模型 2

1.1.3达西定律，裘布依假定 3

1.2土壤的水力特性指标 4

1.2.1渗透系数K 4

1.2.2持水度Sn 5

1.2.3给水度μ 5

1.2.4贮水率Ss 6

1.3地下水运动的基本方程 7

1.3.1平面流基本方程 8

1.3.2剖面流基本方程 10

1.3.3径向流基本方程 12

1.4初始、边界条件和定解问题 14

1.4.1初始、边界条件 14

1.4.2定解问题与求解方法 16

1.5有势场及势函数公式 17

1.5.1渗流场，无旋场，有势场 17

1.5.2势的表达式及势函数公式 19

1.6.1流线及流函数 20

1.6流函数、流函数和势函数关系 20

1.6.2流函数、势函数组成复势 21

第2章 直接积分法计算工程地下水 22

2.1地下水流向河、渠 22

2.1.1一维稳定流 22

2.1.2一维非稳定流 28

2.1.3二维稳定流 33

2.2地下水流向抽（注）水井 38

2.2.1井的影响半径 38

2.2.2完整井稳定流计算 39

2.2.3完整井非稳定流计算 44

2.2.4群井非稳定流计算 51

第3章 有限差分法计算工程地下水 53

3.1有限差分法概述 53

3.1.1网格、结点、步长 53

3.1.2差分和微分 54

3.2差分方程的推导 55

3.2.1一维稳定流差分方程 55

3.2.2二维稳定流差分方程 56

3.2.3一维非稳定流差分方程 57

3.2.4二维非稳定流差分方程 59

3.3.1边界条件处理 60

3.3有限差分法的边界条件 60

3.3.2垂直补给量处理 62

3.4差分法的计算步骤 63

3.5差分法计算工程地下水举例 63

3.5.1一维稳定流 64

3.5.2一维非稳定流 66

第4章 地下水运动的有限单元法 73

4.1有限单元法及单元基函数 73

4.1.1泛函、泛函极值、渗流定解问题 73

4.1.2里兹法，伽辽金法 78

4.1.3有限单元法的基函数 82

4.2里兹法单元技术 88

4.2.1泛函极值方程 89

4.2.2建立单元方程 90

4.3伽辽金法单元技术 93

4.3.1总剩余量最小概念的应用 93

4.3.2建立单元方程 95

4.4建立总体方程及方程修正 107

第5章 有限单元法计算工程地下水 110

5.1平面二维稳定流 110

5.1.1本题工程地下水描述 110

5.1.2平面二维稳定流有限单元法有关公式 112

5.1.3计算机程序 117

5.1.4计算结果 122

5.2平面二维非稳定流 122

5.2.1本题工程地下水描述 122

5.2.2平面二维非稳定流有限单元法有关公式 124

5.2.3计算机程序 125

5.2.4计算结果 130

5.3剖面二维稳定流 131

5.3.1本题工程地下水描述 131

5.3.2剖面二维稳定流有限单元法有关公式 132

5.3.3计算机程序 133

5.3.4计算结果 137

5.3.5重力坝扬压力算例 137

5.4剖面二维非稳定流 139

5.4.1本题工程地下水描述 139

5.4.2剖面二维非稳定流有限单元法有关公式 139

5.4.3计算机程序 141

5.4.4计算结果 146

5.4.5水位骤降均质土坝非稳定流算例 146

5.4.6其他算例 147

5.5具有排水帷幕的坝基扬压力计算 149

5.5.1本题工程描述 149

5.5.3排水孔负补给强度ε的置换 150

5.5.2具有排水帷幕的坝基渗流有限单元法有关公式 150

5.5.4排水孔化引孔径 153

5.5.5计算机程序 154

5.5.6计算结果 157

5.5.7实测与计算对比举例 159

第6章 势函数法计算工程地下水 161

6.1河渠间工程地下水 161

6.1.1承压、非承压组合含水层 161

6.1.2有局部补给非承压含水层 162

6.2.1无界含水层完整井井流公式 166

6.2井流工程地下水 166

6.2.2靠近直线边界的完整井井流公式 168

6.2.3非完整井井流公式 174

6.3平面无界含水层工程地下水 178

6.3.1均匀流流场 178

6.3.2群井流场 179

6.3.3渗漏池流场 180

6.3.4灌溉区流场 182

6.4渗流干扰区地下水计算 184

6.4.1半无界含水层中均匀流、井流干扰流场 184

6.4.2无界含水层中多项渗流干扰流场 186

6.4.3干扰流场计算机程序 187

6.5.1格林斯基势 193

6.5呈层地层中的势函数 193

6.5.2格林斯基势函数表达式 194

6.5.3呈层地层干扰流场计算 197

6.6具有不透水薄层含水层的渗流计算 198

6.6.1基本公式和计算步骤 198

6.6.2一维流动计算公式 202

6.6.3一维流动计算机程序 204

7.1界面流概述 209

7.1.1淡、咸水界面流现象 209

第7章 滨海含水层淡、咸水界面流 209

7.1.2吉本的界面假定 210

7.1.3界面流方程 211

7.2界面流势函数 212

7.2.1势函数通式 213

7.2.2界面流势函数 214

7.2.3滨海含水层的单值势函数 215

7.3井对界面流的影响 216

7.3.1单井界面流计算公式 216

7.3.2单井界面移动 218

7.4.1本题工程地下水描述 222

7.4.2计算途径及计算用公式 222

7.4滨海含水层淡水开采的计算机程序 222

7.4.3程序结构及源程序 223

7.4.4数据文件及数据名 224

7.4.5计算结果 225

7.5具有粘土薄层的滨海含水层界面流 227

7.5.1几种流动形态 228

7.5.2各含水层中的Ф～φ关系式 229

7.5.3粘土薄层边缘条件 231

7.5.4计算步骤 233

7.6.2程序结构及源程序 238

7.6.1流动形态的判别 238

7.6粘土薄层界面流的计算机程序 238

7.6.3数据文件及数据名 240

7.6.4计算举例 241

第8章 复势法计算区域性地下水 244

8.1抽、注水井间流函数及流网 244

8.1.1均匀流、井流的流函数 244

8.1.2抽、注水两井间流网 246

8.1.3圆岛中的偏心井 248

8.1.4均匀流场中一湖泊 250

8.2复变函数、解析函数简述 251

8.2.1复数及其代数运算 251

8.2.2复变函数，解析函数 252

8.2.3复线积分 255

8.3用复线积分模拟河、渠系统地下水 257

8.3.1工程地下水的复势 257

8.3.2线源（汇） 258

8.3.3复线积分模拟河、渠系统地下水 262

8.4用偶极子模拟减渗体、排水体的地下水 265

8.4.1偶极子 265

8.4.2用线双偶极模拟减渗体地下水 269

8.4.3用线偶极模拟排水体地下水 272

8.5.1已知系数类的势Фn 276

8.5区域性地下水计算途径 276

8.5.2未知系数类的势Фu 277

8.5.3线性方程组 278

8.6区域性地下水复数法计算机程序 279

8.6.1计算用公式 279

8.6.2程序结构及源程序 284

8.6.3数据文件及数据名 287

8.6.4源程序GWCNM.FOR的扩展 289

8.6.5计算举例 290

附录A拉普拉斯变换简表 294

附录B计算机程序 297

参考文献 427