潛流帶地表水與地下水相互作用研究（簡體書）

《潛流帶地表水與地下水相互作用研究》系統論述了利用溫度示蹤和離子示蹤研究潛流帶地表水與地下水相互作用的理論和方法，探討了潛流帶潛流交換的機理。《潛流帶地表水與地下水相互作用研究》共9章，包括緒論、數學模型、室內試驗設備的研製及介質參數的確定、低溫水入滲條件下粉黏土滲透性試驗研究、溫度示蹤法河岸帶研究、潛流交換離子示蹤法室內試驗、潛流交換溫度示蹤法野外試驗、河岸帶流熱耦合模型構建及對比研究和總結與展望。《潛流帶地表水與地下水相互作用研究》重視理論分析、室內試驗、現場試驗與數值模擬的結合，通過室內試驗和現場試驗檢驗理論的可靠性。

目錄
總序一
總序二
總序三
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 國內外研究現狀 2
1.2.1 潛流交換機理分析方法研究 2
1.2.2 潛流交換示蹤方法 4
1.2.3 流熱耦合模型理論研究 13
1.2.4 流熱耦合模型的研究現狀及應用 16
1.2.5 土體熱傳導係數模型研究 21
1.2.6 水熱運移試驗研究 23
1.2.7 潛流交換影響因素敏感性分析研究 25
1.3 潛流帶研究的關鍵問題 27
第2章 數學模型 29
2.1 溫度場與滲流場耦合數學模型 29
2.1.1 基本假設 30
2.1.2 溫度場對滲流場影響機理 31
2.1.3 滲流場對溫度場影響機理 32
2.1.4 潛流帶地下水流動與傳熱 34
2.1.5 溫度場控制方程 40
2.1.6 滲流場控制方程 40
2.1.7 溫度場與滲流場耦合控制方程 43
2.2 潛流交換溫度示蹤法數學模型 46
2.2.1 潛流交換溫度示蹤方法基本原理 46
2.2.2 潛流交換溫度示蹤法的主要優勢 49
2.2.3 一維穩態熱運移方程的解析模型 49
2.2.4 一維瞬態熱運移方程的解析模型 51
2.3 潛流交換離子示蹤法數學模型 55
2.3.1 計算流體動力學模擬的湍流雷諾平均方程 55
2.3.2 標準 k-ω方程 59
2.3.3 對流彌散方程 61
2.4 求解軟件介紹 64
第3章 “土體流-固-熱耦合試驗系統”的研製及參數測定 66
3.1 “土體流 -固-熱耦合試驗系統”的研製意義 66
3.2 試驗裝置的組成及構造 66
3.3 試驗土料 69
3.4 土壤水熱性質參數的確定 69
3.4.1 土壤飽和導水率 69
3.4.2 土壤水分特徵曲線 70
3.4.3 非飽和土壤水熱性質參數 77
第4章 低溫水入滲條件下粉黏土滲透性試驗研究 80
4.1 水的物理性質 80
4.2 滲透係數測量試驗 82
第5章 溫度示蹤法河岸帶研究 89
5.1 河岸帶水熱運移規律的研究 90
5.2 環境因素影響下的河岸帶水熱動態變化 91
5.2.1 入滲水頭的影響 91
5.2.2 輻射溫度的影響 103
5.2.3 入滲水溫的影響 112
5.3 運移規律的數值模擬結果分析驗證 122
5.3.1 不同入滲水頭影響下河岸帶流熱運移數值模擬與驗證 122
5.3.2 不同輻射溫度影響下河岸帶流熱運移數值模擬與驗證 126
5.3.3 不同入滲水溫影響下河岸帶流熱運移數值模擬與驗證 131
第6章 潛流交換離子示蹤法室內試驗 136
6.1 二維地表水-地下水耦合模型的構建 136
6.1.1 二維概念模型 136
6.1.2 模型評估 137
6.1.3 模型驗證 138
6.1.4 單一影響因素下的潛流交換規律 139
6.1.5 河床潛流交換離子示蹤模型參數敏感性分析 148
6.2 三維地表水-地下水耦合模型的構建 152
6.2.1 三維概念模型 153
6.2.2 三維概念模型下的潛流交換規律 154
6.2.3 流速影響下的潛流交換規律 157
6.2.4 水深影響下的潛流交換規律 160
6.2.5 波高影響下的潛流交換規律 162
6.2.6 河床底質滲透率影響下的潛流交換規律 165
6.3 三維模型與二維模型的對比研究 167
第7章 潛流交換溫度示蹤法野外試驗 170
7.1 案例資料介紹 170
7.2 實測資料處理 171
7.3 模型邊界條件及參數 172
7.3.1 邊界條件 172
7.3.2 模型參數 173
7.4 模型驗證 174
7.5 河岸帶溫度場時空分佈規律研究 175
7.6 河岸帶垂向流速對比分析研究 178
7.6.1 不同解析模型計算垂向流速對比分析 178
7.6.2 不同深度河岸帶地下水垂向流速對比分析 181
7.7 河岸帶流熱耦合模型參數敏感性分析 182
7.7.1 Morris敏感性分析方法 182
7.7.2 河岸帶流熱耦合模型參數敏感性 183
第8章 河岸帶流熱耦合模型構建及對比研究 185
8.1 河岸帶流熱耦合數學模型 186
8.1.1 流動方程 186
8.1.2 熱量運移方程 186
8.1.3 土體熱傳導係數經驗模型 186
8.2 河岸帶流熱耦合模型在COMSOL中的開發 187
8.2.1 COMSOL中的二次開發環境 187
8.2.2 流熱耦合模型的實現方法 188
8.2.3 野外實測資料收集及模型設置 189
8.3 河岸帶流熱耦合PDE建模有效性驗證 192
8.4 河岸帶流熱耦合模型驗證及對比分析 194
8.5 基於正交試驗法的河岸帶流熱耦合模型參數敏感性分析 200
第9章 總結與展望 203
參考文獻 205
彩圖