《武漢大學百年名典:地下水非穩(wěn)定流計算和地下水資源評價》系統(tǒng)地介紹了松散巖層中地下水非穩(wěn)定流計算和地下水資源評價的理論與方法。全書共分7章,依次介紹了地下水資源的概念及地下水運動和溶質(zhì)運移的基本微分方程,不同水文地質(zhì)條件下單井抽水和群井抽水或注水時地下水非穩(wěn)定流計算方法,河渠水位變動影響下附近地下水動態(tài)的計算方法,降雨、灌水入滲和潛水蒸發(fā)影響下地下水非穩(wěn)定流計算問題,地下水非穩(wěn)定流的數(shù)值計算方法,以及地下水資源評價的多年均衡和非穩(wěn)定流計算方法,相關(guān)部分還有相應(yīng)的圖表和例題。
《武漢大學百年名典:地下水非穩(wěn)定流計算和地下水資源評價》可以供水文地質(zhì)、農(nóng)田水利、地下水文,工程勘察等專業(yè)的工程技術(shù)人員和高等學校相關(guān)專業(yè)的教師參考,也可以作為高等學校相關(guān)專業(yè)研究生的教材。
《地下水非穩(wěn)定流計算和地下水資源評價》一書匯總了張蔚榛教授20世紀80年代之前的主要研究成果,本書的重要特點之一是對繁瑣的公式推導(dǎo)給出嚴格詳細的說明,使初學者不感畏懼;對復(fù)雜的數(shù)學結(jié)果給出概念清晰的圖表,使應(yīng)用者深感便捷。本書于1983年12月在科學出版社首次出版,因其系統(tǒng)性、全面性和獨創(chuàng)性,于1987年獲原國家教委科技進步二等獎。
張蔚榛,男,(1923-2012年),出生于河北省唐山市豐南區(qū),是我國著名的水利學家、教育家,國際知名的地下水及農(nóng)田灌溉、排水專家,武漢大學教授,中國工程院院士。
張蔚榛先生1941年就讀于北京大學工學院土木工程系,畢業(yè)后留校任教。1947年,在擔任《初等流體力學》課程輔導(dǎo)工作中對水利工程產(chǎn)生興趣。1951年,因業(yè)務(wù)能力出眾,被首批選派往前蘇聯(lián)深造,師從號稱“水利土壤改良之父”的通訊院士考斯加可夫教授。1955年以優(yōu)異的成績?nèi)〉酶辈┦繉W位,其學位論文得到前蘇聯(lián)地下水滲流計算學術(shù)界的高度評價,該學位論文的主要內(nèi)容被收錄入前蘇聯(lián)科學院出版的《灌溉對地下水動態(tài)的影響》論文集中。1955年回國后由國家教育部分配至原武漢水利學院從事教學科研工作,1956年加入中國共產(chǎn)黨,1981年被評為我國首批博士研究生導(dǎo)師,1989年榮獲國務(wù)院嘉獎,1997年當選中國工程院院士。
張蔚榛先生長期從事地下水滲流、地下水資源及農(nóng)田灌溉、排水等方面的學術(shù)研究,碩果累累。其成就主要包括:
推導(dǎo)了不同的農(nóng)田灌排田間工程邊界條件下地下水運動計算公式,處于當時的國際領(lǐng)先地位,該套理論公式使得農(nóng)田灌溉、排水工程的規(guī)劃設(shè)計更具科學性和實用性,該成果獲國家教育委員會科技進步二等獎。
科學地概括和統(tǒng)一了地下水資源的概念;在參加華北平原地下水開發(fā)利用的研究實踐中發(fā)展了地下水資源評估理論;推導(dǎo)了復(fù)雜地層條件下水井水力學計算方法;提出了“我國北方平原地區(qū)地下水的開發(fā)應(yīng)把重點放在開采淺層地下水資源”的論斷,對我國華北平原及類似地區(qū)的地下水資源合理開發(fā)利用起到了重要的指導(dǎo)作用,該研究成果榮獲1978年全國科學大會獎。
在我國率先應(yīng)用勢能理論研究飽和-非飽和土壤水分運動,并應(yīng)用于生產(chǎn)實踐,解決了大量灌溉、排水及鹽堿地改良中的科學難題,引領(lǐng)了當時農(nóng)田水利學科的前沿,拓展了農(nóng)田水利學科的理論體系。
將溶質(zhì)運移理論應(yīng)用于鹽堿地改良以及控制農(nóng)田化肥流失等問題的研究,開辟了農(nóng)田水利學科在環(huán)境學方面新的研究方向。對黃、淮、海平原次生鹽堿化的治理、生態(tài)環(huán)境保護等起到了重要作用。為表彰張蔚榛先生在黃、淮、海平原治理中的杰出貢獻,于1989年張蔚榛先生被授予國務(wù)院二級嘉獎。
第1章 緒論
1.1 地下水資源的概念
1.2 地下水運動基本方程
1.3 地下水含水層中溶質(zhì)運移基本微分方程
第2章 單井抽水時地下水非穩(wěn)定流計算
2.1 承壓含水層單井定流量抽水時地下水非穩(wěn)定流計算
2.2 承壓含水層單井定降深抽水時的地下水非穩(wěn)定流計算
2.3 潛水含水層單井定流量抽水時地下水非穩(wěn)定流計算
2.4 含水層底板傾斜情況下水井附近地下水非穩(wěn)定流計算
2.5 非完整井附近地下水非穩(wěn)定流計算
2.6 水井自雙層結(jié)構(gòu)潛水-承壓水含水層抽水時附近地下水非穩(wěn)定流計算
2.7 水井自三層結(jié)構(gòu)潛水-承壓水或承壓水含水層抽水時附近地下水非穩(wěn)定流計算
2.8 在含水層有邊界限制情況下水井附近地下水非穩(wěn)定流計算
第3章 群井抽水時地下水非穩(wěn)定流計算
3.1 均勻分布的排井附近地下水非穩(wěn)定流計算
3.2 群井在大面積內(nèi)均勻分布(呈對稱網(wǎng)格布置)時地下水非穩(wěn)定流計算
3.3 圓形開采區(qū)地下水非穩(wěn)定流計算
3.4 長方形開采區(qū)地下水非穩(wěn)定流計算
第4章 河渠影響下地下水非穩(wěn)定流計算
4.1 一側(cè)有河渠邊界限制(即半無限)的均質(zhì)含水層中河渠附近地下水非穩(wěn)定流計算
4.2 兩側(cè)有平行邊界限制的含水層中河渠附近地下水非穩(wěn)定流計算
4.3 河渠發(fā)生自由滲流時河渠附近地下水非穩(wěn)定流計算
4.4 河網(wǎng)地區(qū)地下水非穩(wěn)定流計算
4.5 河渠影響下雙層結(jié)構(gòu)含水層地下水非穩(wěn)定流計算
第5章 降雨、灌水入滲和潛水蒸發(fā)條件下地下水非穩(wěn)定流計算
5.1 無邊界限制的含水層中有灌水入滲補給時的地下水非穩(wěn)定流計算
5.2 含水層-側(cè)有邊界限制時灌水入滲補給條件下地下水非穩(wěn)定流計算
5.3 兩側(cè)有邊界限制的含水層中降雨和灌水人滲條件下地下水非穩(wěn)定流計算
5.4 四側(cè)有邊界限制時降雨、灌水入滲和蒸發(fā)條件下地下水非穩(wěn)定流計算
5.5 在地下水非穩(wěn)定流計算中初始條件的處理問題
第6章 地下水非穩(wěn)定流的數(shù)值計算法
6.1 利用有限差分法進行地下水非穩(wěn)定流計算
6.2 利用有限單元法進行地下水非穩(wěn)定流計算
第7章 地下水資源的分析計算
7.1 地下水資源評價的任務(wù)和內(nèi)容
7.2 局部開采區(qū)地下水資源分析計算
7.3 區(qū)域性地下水資源評價(多年均衡法)
7.4 區(qū)域性地下水資源評價(非穩(wěn)定流數(shù)值計算法)
7.5 利用非穩(wěn)定流數(shù)值計算法進行區(qū)域性地下水資源評價的實例
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