本書從系統(tǒng)觀點出發(fā)，詳細論述了有自由面三維非穩(wěn)定滲流及考慮土體變形參數(shù)和滲透性隨應(yīng)力狀態(tài)變化的地下水滲流與土體變形三維全耦合模型的建立，有關(guān)參數(shù)、源匯項和邊界條件的處理，模型的求解及計算機軟件的研制，并結(jié)合工程實例給出了采用上述模型進行滲流和地面沉降模擬控制計算的步驟和方法。

本書可供地質(zhì)、土木、環(huán)境、交通、市政等相關(guān)領(lǐng)域的科技人員和高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

《第四紀松散沉積層地下水滲流與地面沉降控制數(shù)值模擬》一書從系統(tǒng)觀點出發(fā)，本書可供地質(zhì)、交通、市政等相關(guān)領(lǐng)域的科技人員和高等院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。

版　次：1

頁　數(shù)：310

字　數(shù)：163000

印刷時間：2009-3-1

開　本：16開

紙　張：膠版紙

印　次：1

I S B N：9787030239129

前言

第一章 地下水滲流基本理論

1.1 滲流基本概念及基本定律

1.1.1 多孔介質(zhì)概念及其性質(zhì)

1.1.2 含水層的儲水率與儲水系數(shù)

1.1.3 達西定律

1.2 飽和滲流基本方程

1.2.1 連續(xù)性方程

1.2.2 滲流控制方程

1.3 滲流基本方程的定解條件

1.3.1 初始條件

1.3.2 邊界條件

第二章 地下水非穩(wěn)定滲流三維有限元數(shù)值計算

2.1 有限單元法概述

2.2 三維非穩(wěn)定滲流的等參數(shù)有限單元法

2.2.1 形甬?dāng)?shù)及等參變換

2.2.2 滲流分析方程的變分原理

2.2.3 有限元求解的時間差分格式及其穩(wěn)定性

2.3 有自由面滲流分析的解法概述

2.3.1 變網(wǎng)格法

2.3.2 固定網(wǎng)格法

2.4 有自由面滲流分析的有限元求解

2.4.1 有自由面滲流分析的節(jié)點虛流量法

2.4.2 有限元算法

第三章 地下水非穩(wěn)定滲流三維有限元計算機程序的研制

3.1 第一類邊界條件的處理

3.1.1 去行去列法

3.1.2 置大數(shù)法

3.2 飽和溢出面邊界的處理

3.3 抽水井的處理

3.3.1 點井法

3.3.2 網(wǎng)格法

3.4 連續(xù)墻的處理

3.5 滲流量的計算

3.5.1 中斷面法

3.5.2 體積積分法

3.6 計算機程序研制

第四章 地下水滲流與土體變形耦合基本理論

4.1 比奧固結(jié)理論

4.2 土體本構(gòu)模型

4.3 考慮土體滲透系數(shù)非線性性質(zhì)的改進模型

4.4 定解條件

第五章 地下水滲流與土體變形全耦合三維有限元數(shù)值計算

5.1 有限元離散方程

5.1.1 滲流有限冗離散方程

5.1.2 比奧固結(jié)理論有限元支配方程

5.1.3 有限元方程求解的穩(wěn)定性討論

5.2 荷載列陣

5.2.1 單元集中力、體力、面力和初應(yīng)變等效荷載列陣

5.2.2 附加荷載

5.2.3 開挖荷載

5.3 自由面邊界處理

5.3.1 自由面邊界積分項的計算

5.3.2 有自由面滲流問題求解的改進復(fù)合單元滲透矩陣調(diào)整法

5.4 井的處理

5.5 彈塑性問題增量解法

5.5.1 增量切線剛度法的計算原理

5.5.2 過渡單元的處理

5.5.3 荷載增量的計算

第六章 地下水滲流與土體變形三維全耦合有限元模型計算機程序研制

6.1 總剛存儲

6.2 邊界條件處理

6.3 方程的求解

6.4 計算機程序研制

第七章 三維滲流與變形全耦合可視化計算機軟件(GWS)研制

7.1 軟件的組成

7.1.1 打開

7.1.2 前處理模塊

7.1.3 計算模塊

7.1.4 后處理模塊

7.1.5 還原

7.1.6 幫助

7.2 軟件功能

第八章上海環(huán)球金融中心塔樓深基坑降水與土體變形控制

8.1 工程概況

8.2 場區(qū)的地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

8.3 承壓含水層減壓降水

8.3.1 基坑突涌穩(wěn)定性分析

8.3.2 承壓含水層的單井抽水試驗

8.3.3 承壓含水層減壓降水設(shè)計

8.3.4 承壓含水層現(xiàn)場群井抽水試驗

8.4 承壓含水層減壓降水三維滲流控制數(shù)值模擬

8.4.1 地質(zhì)模型概化及離散

8.4.2 模型的識別與驗證

8.4.3 承壓含水層降水預(yù)測及控制

8.5 承壓含水層降水引起的滲流與土體變形控制耦合數(shù)值模擬

8.5.1 模型識別與驗正

8.5.2 承壓含水層降水與地面沉降預(yù)測及控制

第九章 上海M4線董家渡隧道修復(fù)深基坑降水與土體變形控制

9.1 工程概況

9.2 場區(qū)的地質(zhì)與水文地質(zhì)條件

9.2.1 場區(qū)地層分布特征

9.2.2 水文地質(zhì)條件

9.3 承壓含水層減壓降水

9.3.1 修復(fù)工程對降水的要求

9.3.2 減壓降水方案

9.3.3 承壓含水層現(xiàn)場群井抽水試驗

9.4 承壓含水層降水三維滲流控制數(shù)值模擬

9.4.1 地質(zhì)模型概化及離散

9.4.2 模型參數(shù)識別與驗證

9.4.3 承壓含水層降水預(yù)測及控制

9.5 承壓含水層降水引起的滲流與土體變形控制耦合數(shù)值模擬

9.5.1 模型參數(shù)識別與驗證

9.5.2 承壓含水層降水與地面沉降預(yù)測及控制

主要參考文獻

人們所觀察到的第四紀沉積物主要是陸相地層。陸相地層廣泛分布于地表，大都松散，厚度變化大，相變劇烈，成分復(fù)雜。因此，在第四紀地質(zhì)年代和地層劃分中一般采用多種多樣的標(biāo)志，例如生物標(biāo)志、古人類及古文化標(biāo)志、氣候標(biāo)志、地貌標(biāo)志、絕對年齡測定等。

第四紀沉積物按成因和巖相可以分為殘積物、坡積物、洪積物、沖積物、湖泊沉積物、冰川堆積物、海洋沉積物、生物沉積物、風(fēng)積物、火山堆積物、洞穴堆積物、人工堆積物等。1948年，地質(zhì)學(xué)家楊鐘健曾把中國第四紀沉積物分成4大類，即洞穴堆積、礫石及山麓堆積、河湖堆積和土狀堆積。

GMS也是groundwater modeling system的簡稱，它是一個地下水?dāng)?shù)值模擬的軟件平臺。

可以對地下水進行多種模擬，包括水流模擬和溶質(zhì)運移模擬，同樣可以對地下水進行污染物的風(fēng)險評價。同時可以同其他軟件相結(jié)合使用，如modfllow,GIS(地理信息系統(tǒng)）等軟件。2100433B

本著通俗易懂的原則，杜新強編著的《地下水流數(shù)值模擬基礎(chǔ)(普通高等教育十二五規(guī)劃教材)》講述地下水?dāng)?shù)值模擬方法中有限差分法、有限單元法的基本原理與實踐應(yīng)用練習(xí)。

緒言部分主要講述水文地質(zhì)定量評價方法的發(fā)展階段以及地下水?dāng)?shù)值模型的特點；第1章著重回顧地下水滲流理論的基本公式及其水文地質(zhì)學(xué)意義；第2章主要講解有限差分法基本原理；第3章著重講述有限單元法的基本原理；第4章主要講述地下水?dāng)?shù)值模擬的應(yīng)用步驟以及地下水?dāng)?shù)值模擬反演方法的基礎(chǔ)理論；第5章主要通過實例完成地下水?dāng)?shù)值模擬應(yīng)用的實踐練習(xí)，達到學(xué)以致用的目的。

本書適用于水文與水資源工程專業(yè)、地下水科學(xué)與工程專業(yè)本科生教學(xué)、自學(xué)的參考用書。