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出版者:

作者:Kresic, Neven/ Stevanovic, Zoran

出品人:

页数:592

译者:

出版时间:2009-10

价格:$ 134.00

装帧:

isbn号码:9781856175029

丛书系列:

图书标签:

• Groundwater
• Hydrology
• Springs
• Hydrogeology
• Water Resources
• Environmental Science
• Geology
• Water Chemistry
• Fluid Mechanics
• Earth Science

揭示地下水动力学的奥秘：流体运动与含水层系统的精妙平衡 本书深入探讨了地下水流动的复杂机制、含水层系统的特性及其与地表水文过程的相互作用，旨在为水文地质学家、工程师、环境科学家以及致力于可持续水资源管理的决策者提供一套全面而深入的理论框架与实用的分析工具。我们聚焦于地下水在多孔介质中的渗流规律、驱动力、以及在不同地质构造下的动态响应。 第一部分：基础理论与流体力学基石 本书伊始，便为读者构建了理解地下水运动的必要数学和物理基础。我们详细阐述了渗流过程的基本原理，从宏观尺度的达西定律（Darcy's Law）出发，探讨了其适用条件、局限性以及在非饱和带和各向异性介质中的修正形式。 达西定律的深入剖析： 详细分析了渗透系数的测定方法，包括室内试验和现场渗透试验（如抽水试验与压水试验）。重点讨论了渗透系数的各向异性，即在不同方向上渗透能力的差异如何影响地下水流场的形态。我们通过流线和等势线的概念，清晰地描绘了地下水流动的路径和梯度，揭示了势能如何驱动地下水的运动。 流体在多孔介质中的连续性方程： 将流体力学原理与质量守恒定律相结合，推导并阐述了地下水流动的基本控制方程——连续性方程。这一方程是理解地下水补给、径流和排泄过程的基础。我们分别探讨了稳定流（Steady Flow）和非稳定流（Unsteady Flow）的数学模型，为后续的瞬态分析奠定了基础。特别关注了傅巯方程（Laplace Equation）在线性、定常流问题中的应用及其求解方法。 地下水补给与排泄机制： 详细分析了影响地下水补给的各种过程，包括降雨入渗、河道渗漏、以及人工回灌。对于排泄过程，我们区分了自然排泄（如蒸发、基流）和人工排泄（抽水），并量化了这些过程对地下水位动态的影响。 第二部分：含水层系统的结构、性质与分类 本部分的核心在于解构地下水储存和传输介质——含水层系统。我们将地质构造与水文特性紧密结合，对不同类型的含水层进行系统性的分类与描述。 含水层系统的水文地质参数： 深入解析了定义含水层性能的关键参数，包括： 1. 有效孔隙度（Effective Porosity）： 区分了总孔隙度和实际参与流动的有效孔隙度，探讨其对储水能力的意义。 2. 储水系数（Storage Coefficient, S）： 详细阐述了静水压力和重力水释放对储水系数的贡献，解释了它在承压含水层和潜水含水层中的物理含义差异。 3. 导水系数（Transmissivity, T）： 强调了导水系数作为含水层厚度和渗透系数乘积的综合体现，是评估含水层传输能力的核心指标。 含水层类型的地质控制： 考察了岩石、松散沉积物和岩溶（喀斯特）地区含水层系统的特性差异。 松散沉积物含水层： 重点分析了砂、砾石层中的孔隙流和非均质性对流场的影响。 基岩裂隙含水层： 探讨了裂隙网络（Fracture Network）作为主要的导水通道，其渗透性和导流能力远高于基质岩石的特性，并讨论了双重孔隙介质模型（Dual Porosity Model）的应用。 岩溶含水层： 揭示了喀斯特地貌中溶洞、裂隙和管道系统如何导致极高的导水率和高度的空间异质性，这对于水资源勘探和污染迁移预测构成了独特的挑战。 第三部分：地下水流动问题的求解与数值模拟 为了应对现实世界中复杂的几何边界和非均质参数分布，本书引入了现代水文地质分析工具，特别是数值模拟技术。 解析解与简化模型： 首先回顾了在理想化条件下可用的解析解法，例如均匀含水层中的瞬态抽水解析解（如Theis解），以及在特定边界条件下的势流方程解析解。这些模型是理解复杂系统行为的基准。 有限差分法与有限元法： 详细介绍了将偏微分方程转化为离散方程的数值技术。 1. 有限差分法（FDM）： 侧重于如何构建网格系统，离散化空间导数，并求解由达西定律和连续性方程导出的时间步进方程。 2. 有限元法（FEM）： 阐述了FEM在处理不规则边界和复杂地质界面时的优势，侧重于形函数和加权残量法的应用。 参数反演与模型校正： 强调了模型构建的关键环节——参数识别。介绍了如何利用实测的地下水位数据和抽水试验结果，通过数据校正和参数反演技术，来优化模型中不确定性高的水文地质参数（如渗透系数和储水系数）。 污染物迁移模拟基础： 在流场分析的基础上，初步引入了溶质在地下水中的对流-弥散过程（Advection-Dispersion Process）。解析了弥散系数的概念，并阐述了如何将对流方程（Advection Equation）与流场耦合，以预测污染物羽流的形态和迁移速率。 第四部分：地下水资源评估与可持续管理 本书最后一部分将理论与工程实践相结合，探讨了如何科学评估和管理地下水资源，以实现长期可持续利用。 地下水补给量的评估方法： 探讨了多种量化补给的方法，包括水量平衡法（Water Balance Method）、同位素示踪法（Isotope Tracing）以及数字模型模拟法。重点分析了在气候变化背景下，评估降雨入渗过程变化对区域地下水储量动态的影响。 区域抽水对地下水系统的影响分析： 详细分析了多井联合抽水对区域地下水位的影响范围（影响半径）和下降速率。引入了“安全抽水量”（Safe Yield）的概念，并讨论了在过度开采导致地面沉降或海水入侵风险增加时的管理对策。 水质保护与相互作用： 简要探讨了地下水与地表水（河流、湖泊）之间的动态交互，以及这种交互如何影响水质。涵盖了污染源识别、污染迁移路径预测，以及污染场地修复的基本水文地质工程原则。 通过对这些核心主题的系统阐述，本书旨在提供一个坚实的基础，使用户能够独立分析和解决复杂的地下水流动问题，并为区域水资源规划提供科学依据。

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拿到这本书，扑面而来的便是一种科学严谨的气息。虽然我并非地质或水文领域的专业人士，但我一直对大自然中的水循环以及隐藏在地下的生命之源——地下水——充满敬畏。这本书的标题《Groundwater Hydrology of Springs》让我眼前一亮，它直接点明了我要探索的主题。我一直对那些从山间岩缝中涌出的清澈泉水感到好奇，它们的水源究竟从何而来？经过了怎样的“旅行”？我非常希望能在这本书中找到答案。我期望书中能详细介绍地下水的形成、运动以及最终汇入泉眼的各个环节。例如，书中是否会阐述地下水补给区与排泄区之间的关系？不同的地层结构是如何影响地下水流动的？此外，我也很想了解泉水的水质是如何形成的，书中是否会涉及矿物质的溶解、岩石与水的相互作用等内容？如果能看到关于泉水流量变化规律的分析，以及影响泉水流量的各种因素，那就更好了。这本书对我来说，不仅仅是关于地下水的知识，更像是一次对地球内部秘密的探索，一次对生命源泉的追溯。

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这本书的书脊设计简洁有力，封面设计也颇具匠心，透露出一种探索未知领域的吸引力。我个人对与水相关的自然现象一直抱有浓厚的兴趣，尤其是那些神秘而又充满生命力的泉水。这本书的标题《Groundwater Hydrology of Springs》恰好触及了我内心深处的好奇。我一直以来都对泉水涌出的地质条件和水文过程感到非常着迷。究竟是什么样的地质构造，才能让地下水汇聚并以泉水的形式喷涌而出？书中是否会详细解释不同类型的泉水，例如构造泉、岩溶泉、断层泉等，以及它们各自的形成机制？我对地下水补给的来源和过程也十分感兴趣，希望书中能提供关于降雨、融雪等如何渗透到地下，以及地下水如何迁移和储存的科学解释。同时，我也关注泉水的水文监测和管理方面的内容，比如如何评估泉水的可持续性，以及如何应对泉水枯竭或污染等问题。这本书对我而言，不仅是一本知识的载体，更是一次深入了解地球脉搏、探寻生命之源的精彩旅程。

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当我拿起这本书时，首先映入我眼帘的是其厚重的质感和充满学术气息的排版。虽然我平常阅读的是小说和历史类的书籍，但我对地球科学一直有着浓厚的兴趣，尤其是那些关于我们赖以生存的水资源的知识。这本书的标题《Groundwater Hydrology of Springs》对我来说，既熟悉又带着一丝挑战。我理解“Groundwater Hydrology”大概是地下水文学的意思，而“Springs”则指的是泉水。这让我联想到很多纪录片中，专家们在野外考察，用各种仪器测量地下水流速和成分的场景。我特别好奇，在这本书中，作者会如何将复杂的科学原理以一种能够被非专业人士理解的方式呈现出来。我期待书中会有大量的图表和模型，能够直观地展示地下水的运动规律，以及泉水形成的各种地质条件。比如，我想了解不同类型的岩石对地下水径流有什么影响？为什么有些地方会涌出热泉，而另一些地方则是冷泉？这些问题一直在我脑海中盘旋。如果这本书能够解答这些疑惑，并让我对地下水系统有更深层次的认识，那它对我来说将是一次非常有价值的阅读体验。

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这本书的封面设计就吸引了我，一种宁静而深邃的蓝色，搭配着水滴和岩石的抽象图案，仿佛预示着一场关于地下水奥秘的探索之旅。我一直对自然界中那些神秘涌出的泉水充满了好奇。想象一下，在崇山峻岭之中，岩石缝隙间汩汩流淌出的清泉，它们的水源来自何方？又经过了怎样的旅程才得以呈现？这本书的名字《Groundwater Hydrology of Springs》直接击中了我的兴趣点。虽然我不是专业的地理学家或水文学家，但这个标题所承诺的深度和广度，让我跃跃欲试。我期待着它能够以一种既严谨又不失趣味的方式，揭开泉水背后的科学面纱。我希望书中能包含丰富的案例研究，比如那些著名的、历史悠久的泉水，讲述它们是如何形成，又如何与当地的生态系统和人类文明紧密相连。我还会关注书中对于泉水水质的研究，毕竟饮用水的安全性是至关重要的问题。如果能看到关于如何监测和保护泉水资源的内容，那将是锦上添花。总而言之，这本书让我充满期待，希望它能成为我了解地下水世界的一扇窗口，满足我对自然界求知若渴的好奇心。

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这本《Groundwater Hydrology of Springs》的外观给我一种严谨而专业的印象，封面上简洁的设计风格暗示着其内容的深度。我最近恰好在研究一个关于地方历史的课题，其中涉及到一些古老水源地的变迁，这让我对水文地理学产生了浓厚的兴趣。泉水作为最直观的地下水出露形式，其背后的科学原理一直是我想要深入了解的。我希望这本书能提供关于泉水形成机制的详细阐释，不仅仅是简单的“地下水涌出”，而是能够深入到岩层渗透性、水力梯度、地质构造等更复杂的概念。我特别期待书中能有关于泉水流量预测和枯竭风险评估的内容。在许多地区，泉水是重要的饮用水源，也是河流和湖泊的补给来源，了解其可持续性至关重要。如果书中能探讨不同气候条件对泉水补给的影响，以及人类活动（如过度开采地下水、土地利用改变）对泉水的影响，那将极大地丰富我的研究视野。我希望这本书能够为我提供坚实的理论基础，帮助我理解那些看似寻常的泉水背后隐藏的复杂水文过程。

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