地下水数值模拟 .pdf 薛禹群、谢春红

《地下水数值模拟》是由薛禹群和谢春红共同编写的一本专业书籍，于2007年9月由科学出版社出版。该书共451页，定价为89.00元，ISBN号为9787030196514 。书中内容主要围绕地下水数值模拟的理论与实践展开，分为三大部分：数学模型、数值方法和反求参数的数值方法。

书籍内容概述

第一篇：数学模型

这一部分首先介绍了地下水数值模拟中可能涉及的基本方程，包括地下水流模型、溶质运移模型和热量运移模型。作者不仅概述了这些模型的理论基础，还特别关注了一些复杂水文地质问题的建模，例如海水入侵、地面沉降、含水层储能、地下水污染等。这些模型为后续的数值模拟提供了坚实的数学框架，同时也突出了针对典型问题的专门建模方法9 。

第二篇：数值方法

这是本书的核心部分，系统介绍了多种数值方法，包括：

有限差分法：简单直观，适用于规则网格，但在处理复杂边界时存在局限。
有限元法：适用于复杂几何边界，计算量大但精度较高。
随机游动法：用于模拟溶质运移。
特征线法：用于处理非定常流问题。
混合有限元法和多尺度有限元法：作者提出了尚未广泛传播的新方法，如混合有限元法求解溶质运移问题。
边界元法和有限分析法：用于特定场景的模拟。
自适应法：通过动态调整网格提高计算精度。

作者通过实例展示了这些方法在水资源评价、露天矿疏干、土坝渗漏、海水入侵、地下水污染等实际问题中的应用，使读者能够更好地理解这些方法的实际价值。

第三篇：反求参数的数值方法

这一部分主要讨论了如何通过数值方法求解逆问题，包括参数反演、敏感性分析和模型验证。这些方法在地下水数值模拟中至关重要，因为它们能够帮助确定模型参数，提高模型的可靠性和适用性。

书籍的应用价值

理论与实践结合：本书不仅系统介绍了地下水数值模拟的理论知识，还通过大量实例展示了模型的建立与求解过程，使读者能够快速掌握地下水数值模拟的实际操作技能。
前沿方法介绍：书中包含了一些当时较新的数值方法，如混合有限元法和多尺度有限元法，这些内容为读者提供了更广泛的视角，尤其是在处理复杂地质条件时的应用。
广泛适用性：本书适用于水文地质、水文与水资源、环境工程等领域的科研人员、工程技术人员以及高校师生。它为水资源管理、污染防控、地质灾害预防等实际问题提供了科学依据和技术支持。