具体描述
内 容 提 要
本书论述地下水运动的数值计算方法。全书共分五章。内容包括:
线性代数方程组的解法,有限差分法,有限单元法,边界单元法和有限
分析法等。书中还附有简单的计算程序,以利于实际应用。和以往的同
类教材相比,本书增加了边界单元法和有限分析法,内容较新。
本书是水利高等院校“工程地质和水文地质”专业高年级学生的选
修课教材,也可作为其他院校的同类专业的教材以及地下水科研人员
及工程技术人员的参考书。
作者简介
目录信息
前 言
符号及量纲索引
绪 论
第一章 矩阵运算及线性代数方程组的常用解法简介
第一节 与数值法有关的矩阵运算
第二节 线性代数方程组的常用解法简介
第二章 有限差分法及其在水文地质计算中的应用
第一节 概述
第二节 有限差分法在水文地质计算中的应用
第三节 边界条件的处理
第四节 有限差分计算实例
第三章 有限单元法及其在水文地质计算中的应用
第一节 变分有限单元法在解地下水稳定流问题中的应用
第二节 非稳定流问题的有限单元法
第三节 水文地质参数反分析
第四节 计算实例
第四章 边界单元法及其在水文地质计算中的应用
第一节 稳定流问题的边界单元法
第二节 非稳定流问题的边界单元法
第三节 渗流问题边界单元法中若干问题的讨论
第四节 边界单元法程序及算例
第五章 有限分析法及其在水文地质计算中的应用
第一节 有限分析法的基本原理
第二节 渗流问题的有限分析法
第三节 计算机程序及算例
参考文献
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
这本书的排版和印刷质量,坦白说,着实让人有些失望。在进行复杂的公式推导和图表展示时,字体的大小和行距的控制显得非常随意,好几次我需要在强光下眯着眼睛才能辨认出那些下标和上标,这对于需要频繁查阅公式的读者来说,简直是一种折磨。更让我费解的是,书中引用的参考文献似乎非常陈旧,很多近十年内该领域出现的突破性进展,比如基于机器学习的地下水流预测方法,完全没有提及。这让这本书的“计算”部分显得像是在时间胶囊里发现的古董。我记得有一张关于等值线插值的图例,看起来像是用二十年前的CAD软件截屏拼凑上去的,线条模糊不清,标注的单位也经常出现缺失或者混用的情况,这在严谨的计算类书籍中是绝对不能容忍的失误。我期待的是一本能跟上时代步伐,提供现代工具和方法的指南,而不是一本停留在上个世纪计算范式的回顾录。阅读体验的下降,很大程度上削弱了对书中理论内容的接受度。
我原本是希望能从这本书中学习到如何处理非均质、各向异性等复杂地质条件下的水流计算技巧的,毕竟在现实的矿区或城市供水项目中,完美的均质层是只存在于教科书里的理想情况。这本书在“复杂介质”这一章的论述,可以说是雷声大,雨点小。它花了大量的篇幅讨论了宏观尺度上的岩性分布和断裂带的形成机理,这些内容与水流计算的直接关联性并不强。比如,它提到了斯托克斯方程在特定条件下的简化,但对于如何将实际钻孔数据(如渗透率的测量值)有效地插值到计算网格中,并赋予其正确的各向异性张量形式,书中却语焉不详,甚至连常用的插值算法(如克里金法在水文地质中的应用)也只是草草提及,没有深入讲解其参数选择和不确定性分析。这让我感觉作者似乎更偏爱于纯粹的物理背景描述,而非具体解决工程难题的数学工具箱的构建。对于那些希望通过这本书提高实际建模能力的读者来说,这本书的帮助非常有限,它更像是一次学术性的旅行,而不是一次实用的技术培训。
这本书的封面设计倒是挺吸引眼球的,那种带着点复古气息的蓝色调,让人一下就联想到深邃的地层和流动的水体。我原本是抱着学习一些基础的水文模型构建方法的期待去翻阅的,毕竟这个领域看似枯燥,但实际应用起来却充满了挑战和趣味。然而,读完前几章后,我发现这本书的侧重点似乎完全跑偏了。它花了大量的篇幅去探讨一些宏观的地球物理背景,像是地壳均衡、板块构造对地下水系统的长期影响,这些内容虽然在理论上是扎实的,但对于一个急需掌握如何快速建立一个渗透率场分布模型来进行渗流计算的工程师来说,无疑是牛饮隔靴搔痒。书中对于具体的数值解法,比如有限元或者有限差分在处理复杂边界条件时的具体参数设置和收敛性分析,着墨甚少,更多的是停留在概念性的描述上,这让我在尝试将理论应用于实际工程问题时,总感觉手里捏着一堆漂亮的理论砖块,却找不到合适的砂浆来把它们砌起来。如果这本书能增加一些具体的案例分析,哪怕只是对某一个经典的水文地质模型的求解过程进行细致的分解,我相信它的实用价值会立刻翻倍。目前的呈现方式,更像是一本为地质学博士准备的理论综述,而不是一本给工程师用的计算手册。
关于地下水资源评估和动态模拟这部分内容,这本书的处理方式显得尤为保守和过时。它主要围绕着经典的“定常流”和“非定常流”模型展开,这些模型固然是基础,但如今的地下水管理已经严重依赖于对数据不确定性的量化和长期情景分析。这本书完全没有涉猎诸如贝叶斯方法在参数校正中的应用,或者蒙特卡洛模拟在风险评估中的重要性。我期待读到的是如何将实时监测数据反馈到模型中进行自动校准的流程,或者至少是关于如何处理长期抽水对区域水文平衡的非线性影响的探讨。然而,书中的例子大多是基于几十年前的稳定抽水井场数据,缺乏对现代水资源管理中常见的“水资源承载力分析”和“气候变化情景模拟”的任何有价值的见解。总而言之,如果你的目标是掌握当前水文地质计算的前沿技术和主流软件的底层逻辑,这本书恐怕会让你感到力不从心,它更像是一部技术史的侧记,而非面向未来的计算工具书。
这本书的叙事风格,非常学术化,甚至可以说是有些故作高深。每一个概念的引入,都伴随着冗长而复杂的数学推导过程,仿佛作者需要向读者证明自己掌握了从第一原理出发的每一步逻辑,但却牺牲了清晰度和易读性。例如,在讲解达西定律在曲率影响下的修正时,作者引入了一大段关于流线几何学的讨论,这段内容对于理解修正后的方程形式本身帮助不大,反而打断了读者的思路。我更希望看到的是一种渐进式的教学方法:先给出直观的物理图像,然后展示最简化的数学模型,最后才是引入复杂修正项的推导。这本书似乎跳过了“直观理解”这一关键步骤,直接把读者扔进了微分方程的海洋里。对于初次接触这方面内容的学生来说,可能会感到极度的挫败感,因为他们很难在这些密集的数学符号中捕捉到作者真正想要传达的核心物理思想。与其说是教材,不如说更像是某位资深教授的、未经过太多简化处理的研究笔记。