“地下水运动方程”的案例式教学探索

“地下水运动方程”讲述各类地下水运动现象对应的数学模型及其解析求解过程。课程具有很强的学科交叉特色,学生在学习和理解时对一些抽象的概念及对应的数学表达常常表现出困难。介绍案例教学法在改进该课程教学效果方面的经验,探讨不同形式案例如何发挥“引导式”教学形式的积极作用,针对部分抽象概念和模型,探索利用形象化实物道具辅助案例教学的方法。教学实践表明:案例式教学法充分体现了理论结合实践的思想,由表及里,由浅入深,激发了学生的学习兴趣,提高了学生从具体到抽象的思维能力和分析问题、解决问题的能力。

考虑温度变化的地下水运动方程及其在储能模型中的应用

从建立一般条件下的多孔介质液相动量守恒方程出发,较严密地推导了考虑温度变化的地下水运动方程,并在此基础上提出了一个新的含水层储能模型。该模型用于上海第二承压含水层群井储能试验,取得了令人满意的结果,从而证明高温差条件下对地下水运动方程进行修正是必要的,具有重要的理论和现实意义。

“地下水运动方程”课程设计

"地下水运动方程"是为地下水科学与工程专业本科生开设的一门新课程,以取代过去地下水专业的"数学物理方程"课程。开设这门课的目标是通过有针对性的讲解和讨论,在数学物理方程与地下水动力学之间架起一座桥梁,帮助学生更深入地利用数学知识来理解地下水的运动规律。"地下水运动方程"主要讲授地下水流偏微分方程的解析方法,具有很强的实用性,突出方程解法的灵活性。

地下水运动方程理论分析及其在CFD中的应用

在单井循环地下换热器仿真研究中,对于多孔介质模型参数设置常根据经验确定,相关理论研究较为缺乏,导致仿真研究结果与实验结果偏差较大.因此,本文对地下水运动方程进行理论分析,利用纳维—斯托克斯方程与米斯马赫方程推导得出不可压缩流体在不可变形多孔介质中的运动方程;利用伯努利方程和米斯马赫方程,将能量方程方程中的水头损失与流体在多孔介质中流动的阻力损失联系起来,使伯努利方程在多孔介质中的得到应用;根据实验结果与仿真数据确定了Fluent中多孔介质模型的2个经验系数,C0和C1分别为2.5×106和1.2;最后,应用该经验系数,仿真得到3种单井循环地下换热器影响下的地下水速度流线.

基坑抽水引起周围地面沉降机理及防治措施

抽水引起周围地面沉降和构筑物地基沉降已成为工程建设中的一个环境灾害问题。根据抽水引起周围地面沉降的机理分析,提出了由抽水引起地下水水头压力变化、含水层颗粒迁移、含水层压缩和水体的膨胀的更具普遍意义的地下水运动方程,该方程可以简化成Biot和Helm的地下水运动方程。在此基础上,通过实例分析和方案对比,提出了抽水引起周围地面沉降的防治措施,并分析了各种措施的适用范围及优缺点。