土壤水分动态模拟模型及其应用 尚松浩 9787030246080 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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尚松浩 著

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• 水资源
• 尚松浩

店铺： 天乐图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030246080

商品编码：29464556810

包装：平装

出版时间：2009-05-01

基本信息

书名：土壤水分动态模拟模型及其应用

定价：48.00元

作者：尚松浩

出版社：科学出版社

出版日期：2009-05-01

ISBN：9787030246080

字数：233000

页码：185

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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土壤水是联系地表水和地下水的纽带，是农作物、林草等植物耗水的主要来源，同时与土壤中的盐分、污染物运移密切相关。因此土壤水分与水文循环、植物耗水及生长、土壤及地下水环境等有密切的关系，土壤水动态变化规律是水文学、土壤学、农田水利学、生态学等学科共同关注的领域。本书系统总结了作者10余年来在土壤水动态模拟模型及其应用方面所取得的研究成果。主要模型包括指数消退模型、人工神经网络模型、水量平衡模型、冻融期土壤水热耦合传输模型、SPAC水热耦合传输模型等。本书可作为水文学、土壤学、气象学、农业水土工程等学科研究生的教学参考书，也可供相关专业技术人员参考。

内容提要

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本书系统总结了作者十余年来在土壤水分动态模拟模型及其应用方面的研究成果，主要模型包括指数消退模型、人工神经网络模型、水量平衡模型、冻融期土壤水热耦合传输模型、土壤－植物－大气连续体（SPAC）水分运移模型、SPAC水热耦合传输模型，主要应用领域包括土壤水分动态变化过程模拟分析、农田水分消耗与转化规律分析、农田水分合理调控与优化灌溉制度等。
本书可作为水文学、土壤学、气象学、农业水土工程等学科研究生的教学参考书，也可供相关专业技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《地下水流与溶质运移模拟——理论、方法与工程实践》 内容简介 本书系统阐述了地下水流与溶质运移模拟的基本理论、数值方法、模型构建以及在水资源管理、环境污染防治、工程地质等领域的广泛应用。全书旨在为读者提供一个全面而深入的地下水模拟知识体系，兼具理论深度与实践指导意义。 第一部分：地下水流模拟理论基础 本部分详细介绍了地下水流动的基本原理，包括达西定律及其适用条件，饱和与非饱和流动的概念与区别。深入探讨了地下水流的守恒方程，重点讲解了质量守恒原理在地下水流模拟中的体现，并推导了不同介质（均质、非均质、各向同性、各向异性）下的地下水流方程。此外，还涉及了地下水流动中的边界条件设定，如定水头边界、定流量边界、水文地质边界以及自由面和半自由面问题。对地下水补给与排泄的来源、过程和量化方法进行了详细分析，包括降水补给、河川渗漏、地下水排泄等，为模型参数的确定提供依据。 第二部分：溶质运移模拟理论基础 本部分聚焦于地下水中溶质的运移过程，首先阐述了溶质运移的基本概念，包括对流、弥散和扩散。详细解释了溶质在多孔介质中运移的守恒方程，并区分了单纯对流、对流-弥散、对流-弥散-反应等不同情景下的方程形式。重点讲解了对流-弥散方程中各项的物理意义，特别是弥散系数的张量表示及其影响因素。对常见的溶质反应，如吸附/解吸、沉淀/溶解、氧化/还原以及生物降解等，进行了理论上的介绍和数学模型的表达，为模拟包含化学反应的地下水运移奠定基础。 第三部分：数值模拟方法与模型构建 本部分是全书的核心，详细介绍了实现地下水流与溶质运移模拟的数值计算方法。重点讲解了有限差分法（FDM）和有限元法（FEM）的原理、离散化过程、方程组的构建以及求解方法。对有限体积法（FVM）的特点和适用性也进行了介绍。 在模型构建方面，本书提供了详细的步骤和注意事项。包括： 模型概念化： 如何根据研究目的和实际情况，将复杂的地质水文系统抽象化为概念模型。 模型网格离散： 不同网格划分方法的选择（如矩形网格、三角形网格、不规则网格等）及其优缺点，网格密度对计算精度和效率的影响。 水文地质参数化： 如何根据地质资料、室内外试验以及反演方法，确定模型区域内的渗透系数、给水度、给水率、弥散系数等关键参数。 边界条件与源汇项处理： 如何在数值模型中准确地实现各种边界条件和源汇项。 模型校准与验证： 详细讲解模型参数的敏感性分析、率定期和验证期的数据选择、校准目标函数以及常用的校准算法（如手动校准、自动校准），以及如何通过独立数据验证模型的可靠性。 模型不确定性分析： 介绍常用的不确定性评估方法，如蒙特卡洛模拟、贝叶斯方法等，以及如何量化模型预测的不确定性。 第四部分：地下水模拟软件介绍与应用实例 本部分将介绍几款主流的地下水模拟软件，如MODFLOW、FEFLOW、GMS等，并结合具体案例讲解如何使用这些软件进行模型构建、运行和结果分析。 MODFLOW系列： 重点介绍其在地下水流模拟中的强大功能，以及其不同模块（如MOC3D、MT3DMS用于溶质运移）的应用。 FEFLOW： 强调其在复杂几何模型、非饱和流以及多场耦合模拟方面的优势。 GMS（Groundwater Modeling System）： 介绍其集成化的平台优势，方便用户进行前处理、模型构建、运行和后处理。 通过丰富的应用实例，本书将展示地下水模拟在以下领域的实际应用： 水资源评价与管理： 区域地下水资源承载力评估、地下水超采区治理、优化开采方案、地下水回灌方案设计。 地下水污染调查与修复： 污染源识别、污染羽扩散模拟、修复技术方案评估（如抽出-处理、原地修复、阻隔技术等）。 工程地质与岩土工程： 隧道、大坝、基坑的渗流分析，地下水对结构稳定性的影响评估，人工地下水控制工程设计。 地下水环境影响评价： 拟建工程对周边地下水环境的影响预测，如地下水位的变化、水质的改变等。 与地表水相互作用模拟： 河流与含水层的相互补给和排泄过程的模拟。 第五部分：高级主题与未来展望 本部分将探讨一些更高级的地下水模拟主题，以及该领域的未来发展趋势。 多场耦合模拟： 如地下水流与热传输耦合、地下水流与应力场耦合、地下水流与化学反应耦合的复杂模拟。 不确定性分析与风险评估： 结合模型不确定性，对水资源管理和环境风险进行科学评估。 遥感与GIS在地质水文研究中的应用： 如何利用遥感数据和地理信息系统技术辅助地下水模型参数的获取和结果的可视化。 机器学习与人工智能在地下水模拟中的初步探索： 介绍AI技术在模型参数反演、数据驱动模型构建等方面的潜力。 新兴模拟技术与挑战： 如高分辨率模拟、基于过程的复杂模拟、模型集成等。 本书特点 系统性强： 从基础理论到数值方法，再到模型构建和实际应用，构成了一个完整的知识体系。 理论与实践结合： 既有严谨的理论推导，又包含大量工程实例，便于读者理解和应用。 方法全面： 涵盖了主流的数值模拟方法和常用的地下水模拟软件。 面向工程应用： 重点关注模拟技术在解决实际水文地质问题中的应用。 内容深入浅出： 旨在帮助初学者掌握基本概念，同时为有经验的工程师提供深入的参考。 适用读者 本书适合高等院校水文地质学、工程地质学、环境工程、水利工程、土木工程等专业的本科生、研究生，以及从事地下水资源评价、地下水污染防治、地下水工程设计与施工、环境影响评价等工作的科研人员和工程技术人员。通过阅读本书，读者将能够独立或协作完成各类地下水流与溶质运移的模拟项目，为相关领域的决策提供科学依据。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名瞬间吸引了我，"土壤水分动态模拟模型及其应用"。光是听这个名字，就能感觉到它在科学探索的深度与广度上有着不小的野心。我一直在思考，究竟是什么样的驱动力，让我们对土地下那看不见的流动如此着迷？这不仅仅是关于水的物理性质，更是关于生命如何依赖这片沉默的土地生存与繁衍。作者似乎是一位在这片未知领域深耕多年的探索者，他用严谨的科学语言，试图揭开土壤水分那层神秘的面纱。我期待在这本书中，能够看到那些复杂的数学方程如何被巧妙地转化为直观的理解，看到模型如何从冰冷的逻辑中诞生，又如何服务于我们对这个星球的更深层认知。我相信，对于任何一个对生态学、环境科学、甚至农业技术有浓厚兴趣的人来说，这本书都可能是一扇通往新世界的大门。它不仅仅是一本技术手册，更是一次关于我们与地球母亲之间微妙关系的哲学思考。这本书的出版，必将为相关领域的研究者提供宝贵的参考，也可能启发更多跨学科的创新火花。我迫不及待地想要翻开它，去探索那片被模拟和计算所照亮的土壤世界。

评分☆☆☆☆☆

我对地质学和水文学的交叉领域有着天然的兴趣，尤其关注地下水的形成、运动和补给过程。《土壤水分动态模拟模型及其应用》这本书的书名，立刻勾起了我的好奇心。土壤水分是连接地表水和地下水的关键环节，它的动态变化对于整个水文循环的理解至关重要。我希望在这本书中，能够深入了解土壤水分是如何受到降雨、蒸发、植被蒸腾以及地形地貌等多种因素的影响而发生变化的。作者是否会详细阐述建立土壤水分动态模拟模型的理论基础和数学框架？例如，模型是如何考虑土壤的渗透性、持水量、孔隙度等关键参数的？我尤其关注模型在处理不同土壤类型和地质条件下的差异化表现。而且，“应用”这个词，让我对这本书的实用价值充满期待。这本书是否会探讨如何利用土壤水分模型来评估地下水补给量？在水资源短缺的地区，精确估算地下水补给对于可持续开发至关重要。此外，在滑坡等地质灾害的预测和预警中，土壤水分的变化扮演着关键角色。我希望这本书能提供一些案例，展示模型如何帮助我们更好地理解和预测这些灾害的发生。对于地质和水文研究者而言，这样一本能够连接理论模型与实际应用的著作，无疑具有极高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对数据可视化和复杂系统建模充满好奇的软件工程师。当我在书店偶然瞥见《土壤水分动态模拟模型及其应用》时，立刻被其标题所吸引。在我看来，土壤水分的动态变化，本身就是一个极其复杂且充满魅力的系统。它涉及到物理学、化学、生物学等多方面的知识，而且其过程具有显著的时空尺度上的变化性和不确定性。我非常好奇作者是如何将如此复杂的自然现象，通过数学模型进行抽象和量化，并最终实现模拟的。我特别关注的是，书中是否会介绍不同类型的模型，例如是基于物理过程的（如Richards方程），还是基于经验的模型，亦或是结合了机器学习的方法？对于模型参数的获取、校准以及模型的不确定性分析，我同样充满了疑问。这些都是在实际应用中至关重要的问题。同时，"及其应用"这个词组让我对书中可能涉及的实际案例产生了浓厚的兴趣。土壤水分模拟模型到底能在哪些领域发挥作用？是水资源管理、农业灌溉优化，还是气候变化对生态系统的影响评估？我期待书中能提供一些具体的、具有说服力的应用场景，展示理论模型如何转化为解决现实问题的强大工具。对于我这样的技术背景读者来说，能够理解模型背后的原理，并看到它们在实际工程和科学研究中的落地，将是一次极具启发性的阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

我对环境科学和可持续发展领域有着深厚的感情，并一直在寻找能够系统性地理解和解决环境问题的科学著作。《土壤水分动态模拟模型及其应用》这本书名，恰好触及了我研究的核心范畴。土壤水分，作为连接大气、地表和地下水的重要枢纽，其动态变化直接影响着地表径流、地下水补给、植被生长以及整个生态系统的健康。这本书的出现，似乎为我提供了一个窥探这一关键过程的窗口。我尤其关注书中对“动态模拟模型”的阐述。究竟是哪些核心的物理、化学或生物过程被纳入模型考量？模型是如何处理土壤的非均质性、植被的响应以及不同气候输入的影响？我希望能够从中学习到构建和验证这类模型的科学方法论。此外，"及其应用"的部分，更是让我期待。如果模型能够有效地预测土壤水分的长期趋势，那么它将对干旱地区的荒漠化防治、洪水风险的评估、乃至城市海绵体的建设都具有深远的意义。这本书是否会提供一些具体的案例研究，例如如何利用模型来指导农业节水灌溉，或者评估某区域在气候变化情境下的水文响应？这些实际的应用价值，是我衡量一本书科学性的重要标准。我希望这本书能提供一套严谨的理论框架，并辅以丰富的实践指导，帮助我们更深入地理解土壤水分，并最终为实现更可持续的土地利用和水资源管理贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

作为一个业余的园艺爱好者，我对土壤的理解一直停留在经验层面。我总觉得，植物的生长好坏，很大程度上取决于土壤里的“水”分。但到底是多少“水”，什么时候需要“水”，以及“水”在土壤里是怎么走的，我一直觉得云里雾里。《土壤水分动态模拟模型及其应用》这本书，虽然听起来很学术，但我不禁好奇，它是否能用一种相对易懂的方式，解释清楚土壤里的水到底是怎么回事？比如，为什么有些土容易干，有些土不容易干？下雨后，水是均匀地往下渗，还是会往旁边流？我尤其对“动态模拟”这几个字感兴趣。是不是就像给土壤里的水拍了一个“连续视频”，能看到它在不同时间、不同天气下的变化？如果能理解了这些，也许我种花种菜就能事半功倍了。而且，它还说“应用”，不知道是不是能教我一些实际的技巧，比如怎么判断土壤是否缺水，或者怎么给植物浇水才最有效。我希望这本书里能有一些图表，能让我直观地看到土壤水分的变化，而不是一堆复杂的公式。也许，通过这本书，我能从一个简单的园艺爱好者，进化成一个更懂“土壤语言”的“土壤医生”。