多孔介质污染物迁移动力学

多孔介质污染物迁移动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育
作者:王洪涛
出品人:
页数:639
译者:
出版时间:2008-3
价格:90.00元
装帧:
isbn号码:9787040222678
丛书系列:
图书标签:
  • 学习
  • 环境
  • 教材
  • 多孔介质
  • 污染物迁移
  • 水文地质
  • 环境科学
  • 环境工程
  • 数值模拟
  • 传质
  • 流体力学
  • 地下水
  • 污染控制
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具体描述

《多孔介质污染物迁移动力学》系统论述了污染物在多孔介质中的迁移动力学。内容包括流体运动和污染物迁移的理论基础;水运动和污染物迁移的控制方程和数学模型;水运动数学模型的解析解;污染物迁移问题的解析解;求解水运动和污染物迁移数学模型的常用数值方法,即有限差分法和有限单元法;水运动和污染物迁移应用模拟的技术方法。另外《多孔介质污染物迁移动力学》还给出了相关内容的附录,以及名词的汉英对照表,方便读者查阅。《多孔介质污染物迁移动力学》在数值求解方法等多方面的诸多创新点反映了学科研究和发展的前沿,值得参考。

好的,这是一本名为《多孔介质污染物迁移动力学》的图书的详细简介,内容侧重于该领域的核心概念、研究方法和实际应用,同时避免提及该书的特定内容或AI痕迹。 --- 图书简介:《多孔介质污染物迁移动力学》 本书深入探讨了在多孔介质系统中,污染物迁移过程的复杂机理、驱动因素与定量描述。多孔介质,作为自然界与工程领域普遍存在的介质形式,如土壤、岩石、沉积物、滤料乃至人造过滤系统,其内部结构对流体流动和物质输运起着决定性的控制作用。理解和预测污染物在这些介质中的行为,对于环境保护、水资源管理、地下水污染修复以及油气开采等领域至关重要。 本书旨在为研究人员、工程师及相关专业学生提供一个全面、系统的知识框架,系统阐述污染物在多孔介质中迁移的物理、化学和生物过程。内容涵盖了从微观尺度的相互作用到宏观尺度的尺度效应,并强调了理论模型与实际观测的结合。 核心概念与理论基础 全书首先建立污染物迁移研究的理论基础。重点解析了多孔介质的结构特征,包括孔隙度、渗透性、比表面积和孔隙结构分布等参数对输运过程的影响。我们将详细介绍流体流动的基础理论,如达西定律(Darcy's Law)及其适用条件,并深入讨论在不同雷诺数下流体行为从层流到湍流的转变。 在物质输运方面,本书系统梳理了对流、弥散(分散)和扩散这三种主要机制。对流作用由孔隙水流速驱动,是污染物远距离迁移的主要动力。弥散(或称对流-弥散)作为一种宏观效应,描述了由于介质不均一性导致的溶质运动速度差异。书中将详细分析弥散系数的各向异性及其与流速的关系,包括纵向和横向弥散。同时,分子扩散机制在低流速或静止介质中显得尤为重要,基于菲克定律的理论将被严谨地阐述。 迁移过程的复杂性:耦合效应 污染物在多孔介质中的实际迁移,往往是多种物理化学过程的耦合。本书重点讨论了反应性迁移的复杂性。首先,污染物与介质固相之间的吸附/解吸过程,是控制污染物在多孔介质中滞留时间的关键因素。我们将分析不同吸附模型,如线性吸附、朗缪尔(Langmuir)模型和弗洛因德里希(Freundlich)模型,并讨论吸附动力学对迁移速率的影响。 其次,对于某些特定污染物,化学反应(如水解、氧化还原)和生物降解过程同样不可忽视。书中会探讨反应速率在多孔介质环境中的空间异质性,以及这些反应如何影响污染物的迁移路径和最终归宿。例如,溶解度变化导致的沉淀或再溶解过程,将作为影响长期迁移行为的重要环节进行分析。 随机性与尺度效应 多孔介质的自然环境具有显著的随机性和非均质性。本书强调了随机场理论在描述介质参数分布中的应用。通过引入水力传导系数、渗透性和反应速率等参数的统计描述,我们能够更好地模拟真实地下环境中的污染物输运。 尺度效应是多孔介质研究中的核心难题。污染物迁移的宏观表现(如有效弥散系数)与介质的代表性体积单元(Representative Elementary Volume, REV)大小密切相关。书中将探讨如何从微观(孔隙尺度)模拟过渡到宏观(工程尺度)模拟,分析不同尺度下污染物迁移模式的转变规律,并引入多尺度分析方法来解决尺度效应带来的不确定性。 数值模拟与实验方法 为了准确预测和评估污染物迁移风险,高效的计算模型至关重要。本书将介绍用于求解对流-弥散-反应方程的数值方法,包括有限差分法、有限元法和有限体积法等。重点在于如何准确地离散化和求解高度耦合的非线性偏微分方程组,并讨论网格划分和时间步长选择对结果精度的影响。 在实验方面,本书详述了用于表征多孔介质特性和监测污染物迁移的先进技术。这包括实验室尺度下的柱式试验(Column Tests)、室内箱式试验(Batch Tests),以及用于现场尺度监测的地球物理方法和原位(In-situ)监测技术。对实验数据进行反演分析,以确定关键参数(如水力参数和反应速率系数)的方法也将被详细介绍。 实际应用案例 最后,本书将所学理论和方法应用于多个关键的工程和环境领域: 1. 地下水污染修复:针对有机溶剂、重金属等典型污染物的迁移特性分析,以及生物修复、化学氧化/还原、稳定化/固化等修复技术的设计原理。 2. 污染物封存与处置:如核废料深层地质处置库的长期安全性评估中,对放射性核素在封闭岩层中的迁移风险预测。 3. 土壤污染控制:分析农药、化肥等污染物在包气带和饱和带的迁移路径,为土壤改良和灌溉策略提供科学依据。 4. 油气田开发:探讨注水开采、二氧化碳捕集与封存(CCS)过程中,流体前缘的推进和污染物(如CO2、采出水)的长期运移规律。 本书结构严谨,内容全面,既有坚实的理论基础,也强调了实际工程应用中的方法论,是多孔介质输运领域研究人员和实践工作者不可或缺的参考资料。

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读后感

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王老师上课的教科书,非常见水平的一本书。

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有条件还是跟着上课比较容易学,挺有趣的书,讲的很细

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王老师上课的教科书,非常见水平的一本书。

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