第一章 导论 1
第一节 反问题概说 1
反问题是一种逆运算 1
数学物理反问题实例 2
反问题研究的发展简史 5
第二节 工程水力学反问题的分类和应用实例 8
参数控制反问题 9
源项控制反问题 10
边界条件控制反问题 11
初始条件控制反问题 12
形状控制反问题 13
其它类型反问题 14
第三节 本书概要 15
第二章 工程水力学反问题求解方法 19
第一节 解析法 19
第二节 脉冲谱法（PST） 22
基本算法 22
关于PST方法的说明 25
变形的PST方法 26
第三节 离散-优化法 29
基本概念 29
变尺度法（优化方法之一） 30
单纯形法（优化方法之二） 40
有限差分法（离散方法之一） 41
有限单元法（离散方法之二） 44
有限分析法（离散方法之三） 49
第四节 摄动法 53
概述 53
摄动法识别参数的原理 54
第三章 参数控制反问题 59
第一节 恒定流参数控制反问题 59
确定恒定流参数的解析法 59
用离散-优化法确定裂隙岩体渗透张量（二维椭圆型方程参数控制反问题） 64
第二节 抛物型方程参数确定的形式解 76
一维抛物型方程参数确定的形式解 76
多维抛物型方程参数确定的形式解 81
第三节 一维抛物型方程参数确定的解析法 90
用解析法确定非恒定潜水回水的参数 90
用解析法确定承压完整井非恒定流的参数 94
第四节 抛物型方程参数确定的脉冲谱法（PST） 104
一维抛物型方程的初值问题 104
用脉冲谱法确定承压含水层非均质导水系数（二维抛物型方程参数控制反问题） 107
第五节 对流-扩散方程参数控制反问题 120
对流-扩散方程 120
对流-扩散方程参数控制反问题的解析法 123
对流-扩散方程参数控制反问题的离散-优化法求解 130
第四章 源项控制反问题 139
第一节 抛物型方程源项控制反问题的形式解 139
一维源项控制反问题的形式解 139
二维源项控制反问题的形式解 141
第二节 用脉冲谱-优化法求解一维对流-扩散方程源项控制反问题 144
第三节 用脉冲谱-优化法求解二维对流-扩散方程源项控制反问题 150
第四节 控制污染源实例（源项控制） 156
第五章 边界条件控制反问题 160
第一节 抛物型方程边界控制反问题的形式解 160
第二节 一维对流-扩散方程的边界条件控制反问题（脉冲谱-优化法） 162
第三节 二维对流-扩散方程边界条件控制反问题（脉冲谱-优化法） 170
第四节 边界位置反分析 174
第五节 控制污染源实例（边界条件控制） 179
第六章 初始条件控制反问题 183
第一节 抛物型方程初始条件控制反问题 183
实例分析（一维非恒定渗流初始条件反问题） 183
抛物型方程初始条件控制反问题的Fourier级数解法 185
第二节 正则化方法 187
适定问题迭代解的收敛条件 188
条件适定问题及其正则化方法 189
第七章 形状控制反问题 191
第一节 概述 191
第二节 形状控制反问题的边界元-优化解法 194
边界元离散对求解形状控制问题的优点 194
形状控制问题转化为优化问题 195
优化方法及算例（带自由面的重力流） 198
第三节 控制急流结构的水力设计 200
概述 200
计算原理 203
计算处理步骤 208
第四节 压板式短进水口的优化水力设计 211
概述 211
优化水力设计的数学模型 212
系统优化的数值计算方法 220
第五节 应用举例 221
进水口的优化水力设计算例 221
控制急流结构设计算例（扩散坎、收缩坎、扭鼻坎、弯段、过渡段） 223
第八章 现代控制论在工程水力学反问题中的应用 235
第一节 控制论的基本概念 236
第二节 分布参数控制系统的数学描述 239
符号与术语 239
状态方程 241
第三节 分布参数控制系统的重要特征 244
第四节 分布参数系统最优控制 247
概述 247
工程水力学反问题的现代控制论求解方法 254
第五节 应用举例——地下水污染问题提为分布参数系统源项控制反问题 271
问题的提出 271
最大值原理的求解应用 275
计算机辅助优化法的求解应用 293
参考文献 297