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污染物遷移輸運模型參數的識別及應用研究

作者：邢利英|責編:徐娟
出版社：化學工業
ISBN：9787122358820

出版日期：2020/02/01
裝幀：平裝
頁數：121

人民幣：RMB 68 元售價：元

內容大鋼

    本書以地下水和河流中污染物的遷移輸運模型為研究對象，以識別污染物遷移輸運過程的模型參數為主要研究內容，首先採用有限差分方法對一維的和二維的、整數階的和分數階的污染物遷移輸運模型進行離散，隨後分別設計了Landweber迭代、PRP共軛梯度和變步長梯度正則化三種確定性演算法，系統地研究了一維的和二維的、整數階的和分數階的污染物遷移輸運的初值重構、源項識別以及參數識別問題。
    本書設計的三種確定性演算法有效地識別了地下水和河流污染物遷移輸運的初值、源項及參數問題，既為識別和控制地下水污染和河流污染提供了有力的數據支持，實現污染物遷移輸運過程的識別和控制，又豐富了環境水力學反問題的求解方法，具有重要的研究價值和應用前景。
    本書可供環境科學、環境工程、市政工程相關專業的研究人員、高等院校相關專業的師生閱讀參考。

作者介紹

邢利英|責編:徐娟

主要符號表
1  緒論
  1.1  研究背景及意義
  1.2  國內外研究現狀
  1.3  存在的問題
  1.4  研究內容及技術路線
    1.4.1  主要研究內容
    1.4.2  技術路線
2  環境水力學對流-擴散方程及數值求解
  2.1  環境水力學對流-擴散方程
    2.1.1  環境水力學對流-擴散方程的建立
    2.1.2  河流污染對流-擴散方程
    2.1.3  地下水污染對流-擴散方程
    2.1.4  環境水力學對流-擴散方程的分類
  2.2  環境水力學對流-擴散方程的數值解法
    2.2.1  有限差分法（FDM）
    2.2.2  有限元法（FEM）
    2.2.3  有限體積法（FVM）
    2.2.4  無網格法（MM）
  2.3  環境水力學一維對流-擴散方程的有限差分法
    2.3.1  顯式差分格式
    2.3.2  隱式差分格式
    2.3.3  Crank-Nicolson差分格式
    2.3.4  三種差分格式的穩定性
  2.4  驗證
    2.4.1  純擴散方程的數值解
    2.4.2  對流-擴散方程的數值解
  2.5  環境水力學污染物二維遷移輸運方程的有限差分法
    2.5.1  ADI交替方向隱格式離散二維對流-擴散方程
    2.5.2  ADI交替方向隱格式的穩定性
  2.6  二維對流-擴散方程的正問題
    2.6.1  案例
    2.6.2  案例
  2.7  本章小結
3  Landweber迭代識別一維地下水對流-擴散方程的污染初值
  3.1  初值反問題
  3.2  Landweber迭代演算法
  3.3  Landweber迭代演算法的步驟
  3.4  Landweber迭代識別對流-擴散方程的初值
    3.4.1  純擴散實例
    3.4.2  對流-擴散實例
  3.5  本章小結
4  PRP共軛梯度演算法重構一維地下水對流-擴散方程的污染源項
  4.1  源項反問題
  4.2  共軛梯度演算法（CGM）
  4.3  經典共軛梯度演算法的迭代步驟
  4.4  PRP共軛梯度演算法（PRP-CGM）
  4.5  實例應用
    4.5.1  算例
    4.5.2  算例

    4.5.3  淄博地區硫酸根污染源入滲強度反演實例
  4.6  混合演算法（Hybrid Method）
    4.6.1  混合演算法基本思想
    4.6.2  混合演算法的步驟
    4.6.3  實例應用
  4.7  本章小結
5  梯度正則化演算法聯合識別一維河流對流-擴散方程的多項模型參數
  5.1  河流污染水質模型及參數識別反問題
  5.2  梯度正則化演算法（GRM）
  5.3  梯度正則化演算法的迭代步驟
  5.4  梯度正則化演算法聯合重構河流污染遷移輸運方程的多項模型參數
    5.4.1  常係數河流模型多項參數識別實例
    5.4.2  線性相關變係數河流模型的參數識別實例
    5.4.3  線性無關變係數河流模型的參數識別實例
  5.5  變步長GRM聯合重構一維空間分數階對流-擴散方程多項模型參數
    5.5.1  空間分數階微分方程
    5.5.2  空間分數階微分方程的反問題
    5.5.3  空間分數階對流-擴散方程及離散
    5.5.4  多項模型參數的識別結果
  5.6  GRM重構一維時間分數階對流-擴散方程的擴散係數
    5.6.1  時間分數階微分方程及離散
    5.6.2  一維時間分數階微分方程隱式差分格式的穩定性
    5.6.3  擴散係數的識別結果及分析
  5.7  本章小結
6  三種確定性演算法的比較
  6.1  Landweber迭代演算法重構一維地下水污染模型的污染源項
  6.2  梯度正則化演算法GRM重構一維地下水污染模型的污染源項
  6.3  三種確定性演算法反演污染源項的對比
  6.4  本章小結
7  變步長梯度正則化演算法識別污染物二維遷移輸運的反問題
  7.1  污染物二維遷移輸運過程概述
    7.1.1  污染物二維遷移輸運正問題
    7.1.2  污染物二維遷移輸運反問題
  7.2  變步長梯度正則化演算法識別污染物二維遷移輸運的源項反問題
    7.2.1  算例
    7.2.2  算例
  7.3  變步長梯度正則化演算法識別污染物二維遷移輸運的多項模型參數
    7.3.1  二維地下水污染物遷移輸運方程彌散係數的識別
    7.3.2  二維地下水污染物遷移輸運方程多項模型參數聯合識別
    7.3.3  二維河流污染物遷移輸運方程多項模型參數的聯合識別
  7.4  變步長梯度正則化演算法識別污染物二維遷移輸運的混合反問題
  7.5  本章小結
8  結論與展望
  8.1  結論
  8.2  創新點
  8.3  展望
參考文獻

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