前言
緒論
第一章  實驗水文地質理論基礎
  1.1  地下水運動的基本概念
    1.1.1  多孔介質
    1.1.2  地下水和多孔介質的性質
    1.1.3  滲流相關的物理量
    1.1.4  多孔介質流體運動的描述方法
    1.1.5  滲流相關的參數(shù)
    1.1.6  裂隙介質滲流基本理論
  1.2  多孔介質中的水流方程
    1.2.1  滲流基本定律
    1.2.2  地下水運動的控制方程
    1.2.3  地下水運動的數(shù)學模型及其求解方法
  1.3  地下水中的溶質與熱量運移
    1.3.1  溶質與熱量運移基本概念
    1.3.2  地下水溶質運移模型
  1.4  非飽和帶水的運動理論
    1.4.1  基本概念
    1.4.2  非飽和流動方程
  1.5  流動相似性原理
    1.5.1  幾何相似
    1.5.2  運動相似
    1.5.3  動力相似
    1.5.4  相似準則
  參考文獻
第二章  含水層系統(tǒng)釋水變形實驗
  2.1  概述
    2.1.1  釋水引起地面沉降機理分析
    2.1.2  土的微觀結構
    2.1.3  土的微觀變形
  2.2  實驗模型
    2.2.1  簡述
    2.2.2  實驗裝置
    2.2.3  實驗步驟
    2.2.4  實驗內容及實驗步驟
    2.2.5  實驗方案
  2.3  沉降模型實驗
    2.3.1  水頭降(升)引起沉降(回彈)變化響應
    2.3.2  水頭反復變化引起沉降響應
    2.3.3  實驗的時間尺度和變形尺度效應
    2.3.4  承壓含水層儲水率實驗
  2.4  含水層系統(tǒng)的孔隙水壓力變化規(guī)律
    2.4.1  簡述
    2.4.2  測壓管對孔隙水滲流的影響
    2.4.3  釋水實驗孔隙水壓力變化
    2.4.4  水頭恢復實驗孔隙水壓力變化
  2.5  含水層系統(tǒng)的沉降變化規(guī)律
    2.5.1  簡述
    2.5.2  土體變形機理分析
    2.5.3  實驗實測含水層系統(tǒng)變形分析
    2.5.4  弱透水層參數(shù)的變化
  2.6  飽和軟土滲流一變形規(guī)律
    2.6.1  飽和軟土釋水.變形的概念模型
    2.6.2  傳導系數(shù)與固結系數(shù)的關系
    2.6.3  模型實驗
    2.6.4  傳導系數(shù)確定的原理、方法
    2.6.5  固結系數(shù)確定的原理、方法
    2.6.6  釋水與固結的關系
    2.6.7  幾點認識
  參考文獻
  附表
第三章  多孔介質水流振蕩實驗
  3.1  概述
    3.1.1  研究意義
    3.1.2  國內外研究現(xiàn)狀
  3.2  裂隙介質中井流振蕩理論
    3.2.1  簡述
    3.2.2  機械振動理論
    3.2.3  水平裂隙中單井降深振蕩實驗理論
    3.2.4  傾斜裂隙振蕩實驗原理。
  3.3  振蕩實驗測試系統(tǒng)開發(fā)
    3.3.1  簡述
    3.3.2  測試系統(tǒng)概況
    3.3.3  電纜絞車系統(tǒng)
    3.3.4  井下圖像識別定向系統(tǒng)
    3.3.5  傳感器系統(tǒng)
    3.3.6  實驗激發(fā)系統(tǒng)
    3.3.7  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    3.3.8  測試系統(tǒng)特點
    3.3.9  測試系統(tǒng)測試技術方法
  3.4  裂隙介質水流現(xiàn)場振蕩實驗
    3.4.1  振蕩實驗及鉆孔定向編錄
    3.4.2  有限邊界條件下振蕩實驗原理
  3.5  振蕩實驗確定潛水含水層水文地質參數(shù)
    3.5.1  現(xiàn)場實驗概況
    3.5.2  振蕩實驗結果分析
  3.6  其他方法
    3.6.1  示蹤實驗分析
    3.6.2  常規(guī)水文地質實驗
  參考文獻
  附圖
第四章  孔隙介質熱量運移規(guī)律實驗
  4.1  概述
  4.2  飽和孔隙介質水熱擴散大型圓柱實驗
    4.2.1  實驗裝置研制及平臺簡介
    4.2.2  地下水溫度采集系統(tǒng)開發(fā)
    4.2.3  實驗原理及操作步驟
    4.2.4  熱量運移實驗及成果分析
  4.3  飽和孔隙介質水熱擴散土柱實驗
    4.3.1  模型簡介
    4.3.2  實驗介質參數(shù)
    4.3.3  實驗思路及原理
    4.3.4  熱物性參數(shù)計算與可靠性分析
    4.3.5  有效導熱系數(shù)模型對比驗證
    4.3.6  熱傳導參數(shù)敏感性分析
    4.3.7  熱彌散效應的解析與評估
  4.4  飽和孔隙介質水熱擴散矩形砂槽實驗
    4.4.1  模型簡介
    4.4.2  實驗結果分析
  4.5  回灌的儲能特征實驗及模擬
    4.5.1  物理模型的水流驗證
    4.5.2  具體實施過程及結果
  4.6  回灌與儲能過程數(shù)值模擬分析
    4.6.1  砂槽模型中水熱強耦合數(shù)學模型的建立
    4.6.2  自定義PEDs的數(shù)值求解與驗證
    4.6.3  實驗工況模擬及分析
    4.6.4  溫度場影響范圍及遷移量討論
    4.6.5  流速與灌壓隨井距分布特征
  4.7  含水層回灌一儲能一回收三階段數(shù)值模擬
    4.7.1  模擬結果及分析
    4.7.2  儲能效率計算
    4.7.3  天然橫流對儲能效率的影響
    4.7.4  無量綱儲能時間對儲能效率的影響
  參考文獻
  附表
第五章  非飽和帶水汽熱耦合運移實驗研究
  5.1  概述
  5.2  土壤水分運動基本知識
    5.2.1  含水量
    5.2.2  土水勢
    5.2.3  土壤特征曲線
    5.2.4  達西一白金漢方程
    5.2.5  理查德方程
    5.2.6  土壤水分水汽熱運動耦合模型
  5.3  水汽熱耦合傳輸室內實驗
    5.3.1  土柱系統(tǒng)
    5.3.2  實驗過程
    5.3.3  土壤水力屬性
    5.3.4  定解條件
    5.3.5  數(shù)值求解過程
    5.3.6  結果與分析
  5.4  水汽熱耦合傳輸?shù)奶镩g研究
    5.4.1  實驗場地及實驗數(shù)據(jù)
    5.4.2  數(shù)學模型
    5.4.3  實驗結果分析
  5.5  田間環(huán)境中水熱通量季節(jié)性變化規(guī)律
    5.5.1  土壤含水量與溫度季節(jié)性變化過程
    5.5.2  水分驅動機制與水力傳導系數(shù)
    5.5.3  不同傳遞機制的土水通量季節(jié)性變化過程
    5.5.4  不同傳遞機制的熱通量季節(jié)性變化過程
  參考文獻
  附表
第六章  裂隙介質多相流實驗
  6.1  概述
    6.1.1  溶質運移
    6.1.2  不可混溶兩相流運移
  6.2  溶質運移示蹤劑的性質及選擇
    6.2.1  有色示蹤劑在溶質運移實驗中的數(shù)字圖像識別和處理
    6.2.2  有色示蹤劑高錳酸鉀和亮藍的適用性對比
  6.3  溝槽空腔溶質運移實驗
    6.3.1  圓盤溝槽流溶質運移實驗
    6.3.2  非完整貫通流溶質運移
    6.3.3  空腔流溶質運移
    6.3.4  混合結構模型溶質運移
  6.4  優(yōu)勢流條件下充填裂隙溶質運移實驗
    6.4.1  物理模型實驗
    6.4.2  單圓管溶質運移實驗
    6.4.3  分叉圓管溶質運移實驗
  6.5  人工粗糙單裂隙溶質運移實驗
    6.5.1  仿真粗糙單裂隙實驗平臺
    6.5.2  裂隙特征分析及隙寬的獲取
    6.5.3  實驗過程
    6.5.4  實驗結果分析
  6.6  空腔充填裂隙NAPL驅水實驗
    6.6.1  Brooks—Corey-Burdine模型
    6.6.2  Parker-Lenhard模型
    6.6.3  毛細壓力與飽和度的實驗室測定
    6.6.4  相對滲透率的實驗室測定
    6.6.5  實驗結果分析
  參考文獻
  附錄
第七章  數(shù)值實驗
  7.1  格子玻爾茲曼方法(LBM)
    7.1.1  格子玻爾茲曼方程的定解條件
    7.1.2  構建多孔介質結構的LBM自適應方法
  7.2  LBM水流運移數(shù)值實驗
    7.2.1  數(shù)值驗證
    7.2.2  完整貫通裂隙(或空腔)水流模擬
  7.3  LBM溶質運移數(shù)值實驗
    7.3.1  對流彌散方程的格子玻爾茲曼求解
    7.3.2  泰勒水動力彌散驗證
    7.3.3  非完整貫通裂隙的溶質運移
    7.3.4  粗糙裂隙溶質運移問題
  7.4  LBM兩相流運移數(shù)值實驗
    7.4.1  濕潤角的模擬
    7.4.2  相對滲透率數(shù)值驗證
    7.4.3  相對滲透率影響因素分析
    7.4.4  充填裂隙介質NAPL淤堵模擬分析
    7.4.5  三維粗糙裂隙NAPL入侵過程模擬
  7.5  水力掃描技術
  7.6  水力掃描方法
    7.6.1  SSLE算法在水力掃描技術中的應用
    7.6.2  SSLE算法
  7.7  水力掃描數(shù)值實驗
    7.7.1  實驗概況
    7.7.2  實驗結果
    7.7.3  分析與討論
  參考文獻
  附錄
符號、含義與量綱
中英文名詞對照表