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鬍雲進著

圖書標籤:

岩土工程
滲流力學
非飽和土
裂隙岩體
數值模擬
水文地質
工程應用
地下水
岩石力學
水資源

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齣版社：浙江大學齣版社

ISBN：9787308067683

版次：1

商品編碼：10082908

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2009-05-01

用紙：膠版紙

頁數：193

正文語種：中文

具體描述

內容簡介

　　係統論述瞭裂隙岩體非飽和滲流的理論、試驗、分析方法及工程應用。全書共7章，主要內容包括：裂隙岩體非飽和滲流研究現狀綜述，地錶入滲影響下的岩坡穩定性研究概況介紹，單一裂隙非飽和滲流研究，完整岩石非飽和滲流研究，裂隙岩體非飽和滲流有限元分析，地錶入滲影響下的岩坡穩定性研究以及上述研究成果的工程應用等。《裂隙岩體非飽和滲流分析及其工程應用》可供水利水電、鐵路、公路、礦山及核廢料深埋處置等領域的科研人員和工程技術人員閱讀參考，也可供上述領域研究生相關課程的參考教材。

內頁插圖

第一章緒論
第一節裂隙岩體非飽和滲流及其定義
第二節裂隙岩體非飽和滲流研究意義
第三節裂隙岩體非飽和滲流研究進展
第四節地錶入滲影響下的岩坡穩定性研究現狀
第五節本書內容結構

第二章單一裂隙非飽和滲流研究
第一節概述
第二節單裂隙非飽和滲流試驗研究
第三節物模試驗法測定單裂隙非飽和水力參數
第四節數值試驗法確定單裂隙非飽和水力參數
第五節討論

第三章完整岩石非飽和滲流研究
第一節概述
第二節完整岩石非飽和滲流試驗研究
第三節完整岩石非飽和水力參數測定
第四節討論

第四章裂隙岩體非飽和滲流有限元分析
第一節概述
第二節等效連續介質模型的建立
第三節等效連續介質模型有限元計算格式的推導
第四節等效連續介質模型有限元計算程序的研製
第五節算例分析
第六節離散裂隙網絡模型
第七節雙重介質模型
第八節討論

第五章地錶入滲影響下的岩坡穩定性研究
第一節概述
第二節地錶人滲引發岩坡失穩的機製
第三節地錶入滲影響下的岩坡穩定驗算程序的研製
第四節算例分析
第五節討論

第六章工程應用
第一節概述
第二節小灣電站水墊塘區岸坡降雨入滲分析
第三節溪洛渡電站水墊塘區岸坡霧化雨人滲分析
第四節霧化雨入滲對溪洛渡電站水墊塘區岸坡穩定性的影響
第五節討論

第七章結論與展望
第一節總結
第二節若乾有待深入研究的問題
參考文獻

精彩書摘

　　確切全麵掌握（裂隙網絡模型很難應用），故對裂隙岩體非飽和滲流的室內外試驗和野外觀測以及理論分析計算均比多孔介質復雜。因此國內外雖對多孔介質非飽和滲流有相當的研究，但是對裂隙岩體非飽和滲流的研究還處於其發展的初期階段，準確地說，最近二十多年纔起步。對單裂隙非飽和滲流特性及其與本質影響因素間的關係還缺乏統一的認識和理解，對單裂隙非飽和滲流的機理也尚未達成共識，缺乏單裂隙非飽和水力參數的準確確定方法，還沒有很完善的裂隙岩體非飽和滲流的分析模型。
　　綜上所述，裂隙岩體非飽和滲流是裂隙岩體水力學中理論較深，研究難度較大但又迫切需要開展的一個應用基礎理論的前沿課題。該課題應用廣泛，涉及水利、環保、能源、地質等眾多的工程應用領域。故開展裂隙岩體非飽和滲流研究不僅具有重大的理論意義，而且還有巨大的實用價值。概括起來說，研究裂隙岩體非飽和滲流具有下述理論意義和實用價值：
　　（1）通過裂隙非飽和滲流機理和規律的試驗研究，可對已有的裂隙岩體非飽和滲流理論進行檢驗，驗證一些假設和簡化的閤理程度。
　　（2）由於裂隙岩體非飽和滲流是裂隙岩體滲流中的一個嶄新的重要組成部分，故裂隙岩體非飽和滲流的研究成果可豐富和發展裂隙岩體滲流理論，使理論更加完善，更能反映實際。
　　（3）有地錶入滲的裂隙岩體非飽和滲流的研究成果有助於更準確地評價和預測雨季岩質邊坡和開挖邊坡的穩定性以及泄洪霧化雨對河岸邊坡穩定性的影響，從而為邊坡的滲控設計提供依據；同時也為人工邊坡的閤理設計、施工和加固以及滑坡的綜閤整治提供科學依據。
　　（4）在核廢料深埋處置方麵，有地錶入滲的裂隙岩體非飽和滲流的研究成果可用於預測核廢料對地下水環境的汙染，並為核廢料安全貯存設計和選址等提供科學依據。
　　（5）有地錶入滲的裂隙岩體非飽和滲流的研究成果可用於研究地麵汙染物隨下滲水的遷移擴散規律，進而為控製地麵汙染物的遷移和擴散提供依據，從而為大傢所關心的地下水汙染等環保問題的研究提供方法和分析手段。
　　（6）裂隙岩體非飽和滲流的研究成果經轉化和推廣之後，還可應用於預防煤層開采中瓦斯的爆炸、石油二次開采和地熱能開發以及超采地下水導緻海水人侵等領域的研究。
　　總之，裂隙岩體非飽和滲流的研究成果不但具有很高的學術理論價值，而且還可直接服務於國傢建設。

前言/序言

　　裂隙發育的岩體中地下水位以上部分是未被水充滿的非飽和帶，降雨和地麵水體通過該帶的下滲都是一個非飽和滲流過程。可以說，在自然界中，裂隙岩體非飽和滲流是普遍、客觀存在的。
　　裂隙發育的天然岩坡和開挖邊坡的滑坡多發生在雨季，這已引起國內外工程界的極大關注。雖然已認識到上述滑坡與地錶入滲引起的暫態孔隙水壓力的升高密切相關，但對這種暫態孔隙水壓力的升高區和升高值至今也沒有可靠的定量研究成果，故已有的工程設計對升高區和升高值均采用假定值，不是造成浪費就是潛伏著隱患。此外，為評價核廢料深埋對地下水環境的汙染以及研究地麵汙染物隨下滲水的遷移等都將以裂隙岩體非飽和滲流的研究為基礎。
　　由於裂隙的非飽和水力參數十分難以測量和確定（還沒有可靠的直接測定裂隙非飽和水力參數的試驗方法），裂隙岩體的錶徵單元體（REV）很大甚至有可能不存在（經典的等效連續介質模型有時難以應用），而裂隙的産狀和空間展布又很復雜（離散裂隙網絡模型很難應用），故裂隙岩體非飽和滲流的研究還處於其發展的初期階段。此外，對地錶入滲引發岩坡失穩也缺乏係統定量的研究成果。
　　總之，裂隙岩體非飽和滲流是裂隙岩體滲流力學中理論較深，研究難度較大但又迫切需要開展的一個應用基礎理論的前沿課題。該課題的研究成果可廣泛應用於水利、環保、能源、地質等眾多的工程領域。故開展裂隙岩體非飽和滲流研究本身就是創新，其研究成果不但具有很高的學術理論價值，而且還可直接服務於同傢建設。

好的，這是一份關於《裂隙岩體非飽和滲流分析及其工程應用》的圖書簡介，內容經過精心組織，旨在深入介紹該領域的核心議題、方法論和實際意義，同時避免任何可能暗示其為人工智能生成的痕跡。 --- 圖書簡介：裂隙岩體非飽和滲流分析及其工程應用作者：[此處可虛構作者信息，例如：張衛東，李明] 齣版社：[此處可虛構齣版社信息，例如：岩土工程科技齣版社] 核心主題概述：復雜地下水文過程的揭示與工程實踐的橋梁本書聚焦於地質工程領域中一個至關重要且極具挑戰性的課題：裂隙岩體中的非飽和滲流。在自然界和工程環境中，岩體內部的水分遷移並非總是處於完全飽和狀態，尤其是在邊坡、隧洞、地下水庫以及核廢料處置庫等工程結構周圍，岩石孔隙中往往同時存在液態水和氣態水。這種非飽和狀態下的水流運動，其復雜性遠超傳統飽和滲流理論所能描述的範疇。本書係統性地構建瞭一個理論與應用並重的框架，旨在為岩土工程師、水文地質學傢以及相關科研人員提供一套全麵、深入且實用的分析工具和技術指導。我們深入探討瞭控製裂隙岩體非飽和滲流的物理機製、建立相應的數學模型，並展示瞭這些模型在解決實際工程問題中的有效性。理論基石與模型構建：從微觀到宏觀的跨越裂隙岩體，顧名思義，是由基質岩石和貫穿其中的裂隙網絡共同構成的雙重孔隙介質。非飽和特性則引入瞭基質吸力（Matric Suction）這一關鍵變量，它直接控製著孔隙水壓力和水流方嚮。第一部分：非飽和岩體材料本構特性本書首先奠定瞭物質基礎。我們詳細闡述瞭非飽和岩土材料的水力學特徵麯綫，包括含水率-壓力關係（$ heta-P_w $ 麯綫，即水分特徵麯綫）和滲透係數-壓力關係（$ k-P_w $ 麯綫）。這些麯綫的準確獲取和描述是後續滲流分析的前提。書中對比分析瞭當前主流的經驗模型（如Van Genuchten模型、Fredlund-Xing模型）在描述岩石基質材料，特彆是低孔隙率硬岩基質時的適用性與局限性。第二部分：非飽和滲流的控製方程與數值方法在理論層麵，本書的核心工作在於推導和應用適用於裂隙網絡的非飽和滲流控製方程。我們采用基於質量守恒和達西定律的廣義形式，並結閤“壓力擴散方程”或“含水率擴散方程”進行求解。特彆地，針對裂隙網絡的特性，我們引入瞭雙重孔隙模型（Dual Porosity Model）和離散裂隙網絡模型（Discrete Fracture Network, DFN）的理念。書中詳述瞭如何將非飽和本構關係無縫嵌入到這些復雜的滲流模型中。對於數值模擬，我們重點介紹瞭有限元法（FEM）和有限差分法（FDM）在處理非綫性、強非飽和條件下的優化策略，包括如何有效處理水力傳導係數隨壓力急劇變化的數值穩定性問題。裂隙網絡的影響：從基質到結構的轉變裂隙的存在極大地改變瞭岩體的滲流行為，尤其是在非飽和條件下。裂隙的尺寸效應、連通性、各嚮異性和孔隙水壓力梯度直接控製瞭宏觀水力響應。本書投入大量篇幅分析瞭裂隙與基質之間的水力耦閤效應。在非飽和狀態下，吸力梯度驅動的“毛細迴流”與壓力梯度驅動的宏觀滲流相互作用，形成瞭復雜的二維或三維水流路徑。我們利用統計學方法和幾何建模技術，對不同密度和分布模式的裂隙網絡進行瞭參數化，並模擬瞭不同水分輸入速率下，水流如何優先沿著高滲透性的裂隙快速遷移，以及基質如何作為“蓄水池”進行緩慢的吸濕和釋放過程。工程應用聚焦：解決實際工程中的痛點本書的價值不僅在於理論的構建，更在於其與實際工程問題的緊密結閤。我們精選瞭多個具有代錶性的工程案例，展示瞭非飽和滲流分析在預測和評估工程風險中的關鍵作用： 1. 邊坡穩定性分析：吸力對安全係數的影響在岩石邊坡（特彆是邊坡上部和風化帶）中，降雨入滲是導緻失穩的主要誘因。非飽和滲流分析能夠精確模擬降雨入滲過程中基質吸力的動態變化。書中展示瞭如何利用吸力變化來計算有效的應力狀態（$sigma' = sigma - chi u_s$，其中 $u_s$ 為吸力），從而準確評估降雨條件下的邊坡安全係數，避免過度保守或危險的估計。 2. 隧道和地下工程的滲漏控製與襯砌設計隧道開挖會擾動原有的地下水流場，造成圍岩的乾燥或吸濕。非飽和滲流模型可以預測隧道開挖後，圍岩水分遷移的動態過程，判斷乾燥鋒麵的推進範圍和深度。這對於評估岩石的長期強度劣化和襯砌的腐蝕風險至關重要。我們提供瞭具體的案例，說明如何利用模擬結果來優化防水和排水係統的設計。 3. 廢棄物處置庫的長期安全性評估在深層地下處置庫的選址和設計中，岩體的長期水文響應是評估封存安全性的核心指標之一。本書論述瞭如何將非飽和滲流模型應用於模擬在數百年乃至上韆年的時間尺度上，由於熱源（如放射性廢物）或外部降水變化引起的地下水麵波動，以及水分遷移對緩衝/迴填材料的浸潤和滲透路徑形成的影響。 4. 岩體水化作用與強度退化預測特定類型的岩石（如黏土礦物含量高的岩石）在水分作用下會發生水化膨脹或強度退化。非飽和滲流模型可以結閤應力分析，預測特定區域的水分張力變化與岩石強度下降之間的耦閤關係，為軟化敏感性岩體的工程處理提供科學依據。總結《裂隙岩體非飽和滲流分析及其工程應用》旨在填補當前工程實踐中對復雜地下水文過程理解的空白。本書內容深度覆蓋瞭從基礎物理機製的理解、先進數學模型的建立，到復雜工程問題的精確數值模擬與實際應用。讀者不僅能掌握分析非飽和滲流的嚴謹理論，更能獲得一套直接應用於解決邊坡、隧道及地下設施長期穩定性問題的實用工具箱。本書對提升地下工程的科學性和可靠性具有重要的指導意義。

用戶評價

评分 ☆☆☆☆☆

當我在書店看到《裂隙岩體非飽和滲流分析及其工程應用》這本書時，我的第一反應是，這絕對是我一直在尋找的那種能夠連接理論與實踐的專業書籍。我對非飽和滲流現象在岩體中的錶現一直感到非常好奇，因為很多時候，我們處理的都是一個復雜的多相流體係，水分、空氣以及固相的相互作用，加上裂隙這種不連續的結構，使得問題變得異常棘手。我迫切地想知道書中是如何構建模型來描述這種復雜的滲流過程的，比如它是否采用瞭基於連續介質力學的模型，還是更側重於離散元法來模擬裂隙中的滲流？同時，我也非常關心書中對“工程應用”的闡述。我希望它能提供一些實用的工具和方法，幫助我理解如何在實際工程中應用非飽和滲流的理論，例如在進行邊坡穩定性分析時，如何考慮非飽和滲流對土體或岩體的滲透性和力學性質的影響，以及如何通過滲流控製來提高工程的安全性。如果書中能包含一些具體的案例研究，並且對案例中的分析過程和結論進行詳細的解讀，那將非常有價值。我期待這本書能為我打開一個新的視角，幫助我更深入地理解岩體滲流的奧秘，並將這些知識有效地應用到我的工程實踐中。

评分 ☆☆☆☆☆

說實話，看到《裂隙岩體非飽和滲流分析及其工程應用》這個書名，我腦海中立刻浮現齣那些在野外勘察時遇到的各種復雜地質情況，尤其是那些岩體內部裂隙發育、且常常伴有地下水波動的場景。我一直覺得，理解非飽和狀態下的滲流行為，對於精確預測岩體的力學響應至關重要，因為水分的存在往往是誘發岩體失穩的重要誘因。我非常好奇書中是如何處理裂隙網絡的復雜性的，是采用瞭離散裂隙模型，還是連續介質的等效參數方法？又或是兩者兼有？我特彆想知道作者是如何將非飽和滲流的理論與裂隙特徵相結閤，構建齣能夠反映真實情況的模型。另外，書名中的“工程應用”四個字，讓我對這本書的實用性充滿期待。我希望能看到書中詳細介紹如何將非飽和滲流的分析結果應用於實際工程的設計和風險評估，例如在水利工程、礦山開采、地下空間開發等領域，如何通過閤理的滲流分析來確保工程的安全和長期穩定。如果書中能提供一些實際案例的研究方法和分析流程，並且對分析結果的解讀給齣清晰的指導，那對我來說將是無價之寶，能夠極大地提升我在實際工作中處理復雜岩土滲流問題的能力。

评分 ☆☆☆☆☆

這本書的書名《裂隙岩體非飽和滲流分析及其工程應用》就像一個磁石，牢牢吸引住瞭我對地下水動力學以及岩土力學交叉領域的關注。我長期以來一直在思考，在許多工程場地，地下水的狀態並非總是飽和的，尤其是在斜坡、填方體以及近地錶的岩體中，非飽和滲流的影響往往被忽視，而這可能導緻對工程安全性的評估齣現偏差。我十分期待書中能夠深入探討非飽和滲流的物理機理，比如如何量化水的吸力，以及吸力如何影響岩體的有效應力，進而影響岩體的抗剪強度。此外，裂隙的存在無疑會極大地改變滲流的路徑和速度，我希望能看到書中如何對裂隙網絡進行有效的錶徵和數值模擬，例如如何處理裂隙的連通性、寬度、長度以及充填物等因素對整體滲流場的影響。書名中“工程應用”的字眼，更是讓我眼前一亮，我迫切地想知道這本書是否會提供一些實用的方法和案例，指導我們如何利用非飽和滲流分析來解決實際工程中的難題，比如如何評估岩質邊坡的穩定性，如何設計地下儲氣庫的封堵方案，或者如何控製隧道湧水等。如果書中能夠提供一套係統性的分析框架，並附帶詳細的案例解析，那將是我學習和工作上的巨大助力。

评分 ☆☆☆☆☆

《裂隙岩體非飽和滲流分析及其工程應用》這個書名，簡直是在我的知識盲區敲響瞭警鍾。我一直對地下工程，特彆是那些涉及到岩體和水相互作用的領域，有著濃厚的興趣，而“非飽和滲流”和“裂隙岩體”這兩個關鍵詞，一下子就抓住瞭我的注意力。我知道，在許多實際工程中，岩體的含水量並非總是達到飽和狀態，而且裂隙的存在會顯著改變水分的流動路徑和速度，這兩者的結閤，無疑會使得滲流問題變得更加復雜和難以預測。我非常渴望瞭解書中是如何處理非飽和滲流的復雜物理過程的，比如如何描述水分在岩石孔隙和裂隙中的遷移，以及這些過程與外部環境因素（如降雨、蒸發、溫度變化）之間的相互作用。更重要的是，我對書中所提及的“工程應用”部分充滿瞭好奇。我希望能在這本書中找到關於如何將非飽和滲流理論和分析方法應用到實際工程項目中的指導，例如在評估邊坡的抗滑穩定性時，如何量化非飽和滲流對有效應力的影響，或者在進行地下水資源管理時，如何考慮裂隙網絡對補給和排泄的影響。如果書中能夠提供一些具體的計算方法、軟件應用指導，甚至是成功的工程案例分析，那將對我來說是極其寶貴的學習資源，能夠極大地提升我對復雜地下工程問題的理解和解決能力。

评分 ☆☆☆☆☆

我一直對岩體滲流的復雜性非常著迷，尤其是當涉及到非飽和狀態下的滲流時，這簡直是一個充滿挑戰的研究領域。這本書的書名《裂隙岩體非飽和滲流分析及其工程應用》瞬間就吸引瞭我，因為它直接點齣瞭我最感興趣的兩個核心要素：裂隙岩體和非飽和滲流，並且還強調瞭“工程應用”，這說明它不僅僅是理論探討，更具有實際指導意義。我猜這本書的作者一定在這一領域深耕多年，對岩體內的水分遷移機製有著非常深刻的理解，並且能夠將這些復雜的理論模型有效地轉化為解決實際工程問題的工具。我非常期待書中能詳細闡述非飽和滲流的物理過程，比如水分在裂隙中的滯留、蒸發、毛細管作用以及與溫度、壓力的耦閤效應等等。同時，我也希望能看到書中介紹瞭先進的數值模擬方法，能夠準確捕捉裂隙網絡對滲流特性的影響，畢竟在真實的岩體中，裂隙的存在是繞不開的關鍵因素。如果書中還能結閤一些實際的工程案例，比如邊坡穩定性、地下水庫築壩、隧道開挖等，分析如何運用非飽和滲流理論來評估和控製這些工程的安全性和可靠性，那將是極大的驚喜。這本書的內容，我相信能為我打開一扇通往岩土工程水文地質學領域的新大門。

評分 ☆☆☆☆☆

自然科學基金項目專著，岩體流固耦閤問題研究成果，但是對研究方法介紹得還是不夠詳細，實例介紹相對也比較粗糙！博士論文參考！

評分 ☆☆☆☆☆

自然科學基金項目專著，岩體流固耦閤問題研究成果，但是對研究方法介紹得還是不夠詳細，實例介紹相對也比較粗糙！博士論文參考！

評分 ☆☆☆☆☆

還不錯，比較喜歡，紙質也不錯

評分 ☆☆☆☆☆

還不錯，比較喜歡，紙質也不錯

評分 ☆☆☆☆☆

還不錯，比較喜歡，紙質也不錯

評分 ☆☆☆☆☆

自然科學基金項目專著，岩體流固耦閤問題研究成果，但是對研究方法介紹得還是不夠詳細，實例介紹相對也比較粗糙！博士論文參考！