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出版者:化学工业出版社

作者:易立新

出品人:

页数:174

译者:

出版时间:2009-8

价格:36.00元

装帧:平装

isbn号码:9787122063120

丛书系列:

图书标签:

• 想学
• 地下水数值模拟
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地下水数值模拟：探索地球深层脉络的智慧之翼 在这片孕育生命的沃土之下，潜藏着一个庞大而活跃的地下水世界。它不仅是河流湖泊的隐形源泉，更是生态系统赖以生存的基石，承载着农业灌溉、工业用水乃至城市饮用的生命线。然而，这个深邃的领域，其复杂的流动规律、多样的地质条件以及与人类活动的相互作用，都远非肉眼所能洞察。传统的观测手段往往受限于空间和时间的局限，难以全面、精确地描绘出地下水系统的全貌。 正是在这样的背景下，《地下水数值模拟》 应运而生，它并非一本描绘奇幻地下城邦的故事集，也不是一本关于探秘古代地下遗迹的考古笔记。它是一部严肃而深刻的科学著作，旨在揭示如何运用数学模型和计算工具，来理解、预测和管理我们赖以生存的地下水资源。本书将带领读者穿越抽象的数学方程，抵达对地下水系统精细入微的认知彼岸，为解决现实世界中日益严峻的水资源挑战提供强有力的理论支撑和技术指导。 本书的核心在于“数值模拟”。这是一种强大的科学方法，它将复杂的自然现象转化为一系列数学方程式，然后利用计算机强大的计算能力，一步步地求解这些方程，从而模拟出地下水在地下空间中的运动轨迹、分布规律以及可能发生的变化。它不是一次简单的描述，而是一次基于科学原理的“预演”，能够帮助我们理解在不同地质构造、不同降雨补给、不同抽水用水情景下，地下水系统将如何响应。 《地下水数值模拟》 将从最基础的概念入手，深入浅出地讲解地下水流动所遵循的物理定律，例如达西定律，解释为什么水会在地下流动，以及影响其流速和方向的关键因素。然后，我们将逐步引入数值模拟的基本原理，介绍如何将连续的地下水系统离散化为一个个小的网格单元，以及如何在这些单元之间进行能量和质量的传递计算。读者将学习到有限差分法、有限元法等经典数值方法的原理，理解它们如何将复杂的地下水运动方程转化为计算机能够处理的代数方程组。 本书的重点之一将是 模型构建。一个准确的地下水模型，如同一个精密的“数字孪生”，需要基于详实的地质勘探数据、水文气象观测资料以及地下水采样分析结果。读者将学习如何收集和处理这些数据，如何根据实际地质条件构建模型的空间离散化网格，如何设定边界条件（例如河流、湖泊的补给，井的抽水），以及如何选择合适的参数来描述地下介质的渗透性和储水性。这就像一位技艺精湛的建筑师，在绘制蓝图前，必须对每一块砖石、每一根梁柱的材质和尺寸了如指掌。 随后，本书将聚焦于 模型应用。数值模拟最激动人心的部分在于其预测能力。我们将探讨如何利用建立好的模型，模拟不同情景下的地下水动态。例如，预测在持续干旱条件下，地下水位可能下降的幅度和范围；评估大规模抽水对周边水体和生态环境的影响；分析人工回灌能否有效补充地下水资源；甚至预测污染物在地下水中的迁移路径和扩散范围。这些模拟结果将为水资源管理部门、环境评估机构以及工程技术人员提供关键的决策依据。 《地下水数值模拟》 并不止步于理论的讲解，它还将提供丰富的 实例分析。我们将选取不同地区、不同类型的地下水问题，展示如何运用数值模拟技术来解决这些实际挑战。例如，可能包含对某大型城市供水区地下水资源可持续性评估的研究，或者对某个工业区地下水污染修复方案的模拟验证，甚至是对沿海地区海水入侵问题的分析与预警。这些真实案例的剖析，将帮助读者将书本知识与实际应用紧密结合，理解数值模拟在解决现实问题中的强大力量。 此外，本书还将触及 模型校正与不确定性分析。任何模型都是对现实世界的简化，因此，模型的输出结果需要与实际观测数据进行对比和验证，以确保其可靠性。读者将学习如何通过参数优化等方法来“校准”模型，使其更好地拟合观测数据。同时，我们也会讨论模型中存在的各种不确定性来源，以及如何通过不确定性分析来量化模型预测结果的可靠性范围，从而避免过度依赖单一的模拟结果。 《地下水数值模拟》 是一扇通往深入理解地球水循环奥秘的大门，它赋予防控地下水污染、优化水资源配置、保障生态环境健康等领域更强大的科学工具。它将帮助工程师、科学家、研究人员以及任何对地下水系统充满好奇的读者，掌握一套能够“看穿”地下的分析方法，从而做出更明智、更可持续的决策，守护我们宝贵的地下水资源。这是一部关于智慧、关于计算、关于未来的著作，它将指引我们更有效地与脚下的这片生命之源和谐共处。

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这本书的语言风格非常鲜明，它没有那种传统教科书常见的晦涩难懂和术语堆砌，反而带有一种近乎于“讲述”的娓娓道来。作者似乎非常体谅读者在学习新知时可能遇到的困惑，总能在关键概念提出后，用非常生活化或者说工程实践中常见的例子进行佐证和阐释。举个例子，在阐述某个复杂的参数敏感性分析时，书中引入了一个关于区域供水调度的比喻，一下子就让原本枯燥的数学模型变得生动起来，也更容易让人抓住其背后的物理意义。这种“润物细无声”的教学方式，极大地降低了阅读的门槛，让那些原本对“模拟”二字感到畏惧的读者也敢于深入探索。我个人认为，这种平衡了学术严谨性与可读性的写作手法，是这本书最宝贵的财富之一，它真正体现了知识传播的温度。

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读完大半部分后，我最大的感受是这本书的深度和广度都远远超出了我的预期。它不仅仅停留在介绍标准的有限元或有限差分方法，更是深入探讨了在实际工程应用中可能遇到的各种“疑难杂症”的处理技巧。书中有一章专门讨论了如何处理边界条件的不确定性，这在很多入门教材中是被一笔带过的，但这本书却提供了详尽的案例分析和不同的求解策略对比，从不同策略带来的计算效率和结果准确性的权衡，到具体软件实现时的注意事项，都交代得一丝不苟。这种对工程细节的关注，体现了作者深厚的实践背景，使得这本书不仅仅是一本理论参考书，更像是一本“实战手册”，指导读者如何将书本上的理论知识转化为可靠的工程解决方案。对于那些已经掌握基础理论，渴望进阶到解决实际复杂问题的工程师来说，这本书的价值无可替代。

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这本书的参考文献和索引部分做得相当出色，这往往是衡量一本学术著作专业程度的重要标志。我注意到作者引用了大量最新的研究成果，同时也没有忽视那些奠定该领域基础的经典文献，形成了一个非常扎实、跨越时间维度的知识网络。更令人称道的是，书后的索引编排得极为细致，几乎每一个重要的概念、公式乃至特定的术语，都能在索引中迅速定位到其在书中的所有出现位置。这对于需要快速查阅或交叉验证信息的读者来说，简直是莫大的便利。我曾尝试快速查找某个特定约束条件的数学表达，通过索引，我几乎是秒级地找到了相关的页面，这极大地提升了我的研究效率，足见编者在构建知识体系时的严谨与用心。

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这本书的装帧设计实在是令人眼前一亮，那种沉稳的色调配上烫金的书名，立刻就给人一种专业且值得信赖的感觉。初次翻阅时，我特别留意了它的排版和字体选择，显然作者和出版社在细节上是下足了功夫的。纸张的质感也相当不错，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到过度的疲劳。内容上，我虽然不是这个领域的资深专家，但从目录的梳理就能看出其逻辑性极强，知识点层层递进，从基础概念的铺陈到复杂模型的建立，路径清晰得仿佛有一位经验丰富的老教授在身边亲自指点。尤其欣赏的是，书中大量的图表和示意图都绘制得极其精美且信息量巨大，它们不仅仅是文字的辅助说明，更像是独立的知识载体，使得抽象的理论可视化变得触手可及。我深信，对于任何一个想要系统性学习相关领域知识的初学者而言，仅仅是阅读和理解这本书的结构脉络，就已经是一次非常高效的知识输入过程了。

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从整体阅读体验来看，这本书更像是一份精心打磨的知识地图，它没有把所有的路都铺好让你直接走过去，而是为你指明了方向，并提供了每条岔路的详细路况分析。它鼓励读者带着批判性的眼光去审视每一个模型假设背后的合理性，去思考不同的求解器在特定地质条件下的适用边界。我特别欣赏作者在某些章节末尾设置的“思考题”或“拓展阅读建议”，这些部分明显是在引导读者进行更高层次的自主学习和研究，而非仅仅满足于被动接受既有知识。这本书的意义已经超越了一本工具书的范畴，它更像是一位导师，用一种沉稳而充满智慧的方式，激发着读者对该领域进行更深层次探索的欲望和能力。

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偷偷的标注一下，免得暴露了工科男的属性。最近做项目要用到GMS，学校图书馆找来看看，理论和实例部分写得还是蛮详细的，拯救了我这个GMS小白。

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