水環(huán)境數(shù)學模型及其應用

1環(huán)境數(shù)學模型概述1
1.1數(shù)學模型在環(huán)境問題中的應用1
1.2建立數(shù)學模型的步驟1
1.3水環(huán)境數(shù)學模型的分類與水質模型2
1.4建立數(shù)學模型的一個實例3
2污染物在水體中遷移模型的建立和應用范圍5
2.1流體運動的某些概念5
2.2水流連續(xù)方程8
2.3污染物在水體內遷移的主要方式9
2.4分子擴散方程9
2.5污染物在水體中的隨流擴散方程10
2.6紊動擴散方程12
2.7剪切流的彌散方程14
2.8污染物在水體內遷移方程的正逆定解問題15
3污染物遷移模型的解析解及其應用19
3.1一維污染物遷移問題的解析解19
3.2二維和三維污染物遷移問題解析解24
3.3污染物有連續(xù)點源注入情況下的擴散29
3.4有邊界影響的擴散33
3.5河流一維隨流具有降解污染物的彌散方程的解析解及其應用36
3.6河流二維降解污染物質具有邊界影響的擴散規(guī)律及其應用40
3.7確定擴散系數(shù)的解析方法43
3.8河流水力學參數(shù)估值52
4解污染物擴散方程的數(shù)值方法53
4.1有限差分法53
4.2一維隨流污染物擴散方程的四種差分格式55
4.3二維污染物擴散方程的有限差分解法57
4.4解二維污染物隨流擴散方程的迦遼金有限單元法61
4.5解三維隨流污染物擴散方程的迦遼金（Galerkin）有限單元法65
4.6解三維污染物擴散方程的無單元徑向基函數(shù)方法70
4.7解二維污染物隨流擴散方程的特征有限元法77
4.8三維無隨流穩(wěn)態(tài)擴散方程的邊界元法80
4.9河流一維降解污染物彌散方程的差分解法82
5水體的溫度模型85
5.1水與大氣之間的熱交換85
5.2河流水溫模型86
5.3湖泊、水庫的水溫遷移模型89
6有機污染物的數(shù)學模型及其預測95
6.1有機污染物的分類及危害95
6.2水體的耗氧和復氧96
6.3有機污染的衰減變化96
6.4河流BODDO模型及其預測98
6.5QUALⅡ河流水質綜合模型103
6.6河口BODDO模型及其預測105
6.7混合型水庫湖泊分層BODDO模型及模擬預測110
6.8水庫（湖泊）三維BODDO模型及模擬預測113
6.9水庫湖泊垂向一維BODDO與水溫耦合數(shù)學模型116
6.10水庫湖泊三維BODDO模型及模擬預測117
6.11應用實例分析127
7水庫(湖泊)富營養(yǎng)化的數(shù)學模型及其模擬預測129
7.1磷元素在水體中遷移轉化的數(shù)學模型129
7.2混合型水庫、湖泊總磷數(shù)學模型及其分析解131
7.3浮游植物質量平衡模型及其分析解134
7.4總磷濃度與富營養(yǎng)化狀態(tài)的統(tǒng)計相關模型137
7.5羅倫珍模型138
7.6氮遷移轉化的數(shù)學模型138
7.7在氧化條件下三氮遷移轉化的數(shù)學模型139
7.8應用實例分析140
8重金屬“三態(tài)”數(shù)學模型及其模擬預測145
8.1重金屬在水庫（湖泊）和河流中的遷移轉化形式145
8.2重金屬三態(tài)遷移轉化的微分方程和數(shù)學模型145
8.3一維流場中重金屬隨水懸浮物遷移轉化的總量方程149
8.4一維流場中重金屬遷移轉化方程的解析解及其應用150
8.5重金屬隨底泥遷移轉化一維模型152
8.6應用實例分析155
9地下水運動數(shù)學模型158
9.1地下水模型概述158
9.2地下水流方程逆問題提法166
10多孔介質中污染物遷移預測169
10.1多孔介質中溶質運移的機制169
10.2溶液中一種組分的質量與對流擴散方程171
10.3多孔介質中的溶質運移微分方程174
10.4地表水地下水污染質運移轉化的耦合數(shù)學模型187
10.5海水入侵的對流——彌散數(shù)學模型及其模擬190
10.6含水層中熱量遷移的數(shù)學模型197
10.7應用實例——山東濟寧市水質預測202
11污染質遷移三維模型的數(shù)值解法207
11.1三維污染質遷移模型的迦遼金有限元特征有限體積法207
11.2飽和非飽和流污染物遷移三維Galekin有限元方法及應用210
11.3確定模型系數(shù)或參數(shù)的數(shù)值方法217
12地下水水質管理模型234
12.1地下水水質管理模型234
12.2地下水系統(tǒng)管理模型的解法及其應用238
參考文獻243