渗流力学（第四版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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翟云芳 编

图书标签:

• 渗流力学
• 地下水
• 水文地质
• 数值模拟
• 岩土工程
• 环境工程
• 水资源
• 第四版
• 工程地质
• 流体力学

出版社： 石油工业出版社

ISBN：9787518312085

版次：4

商品编码：11933345

包装：平装

丛书名： “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2016-05-01

用纸：胶版纸

页数：244

字数：410000

正文语种：中文

内容简介

　　《渗流力学（第四版）》以油、气、水在地层多孔介质中的流动形态和运动规律为研究对象，以油藏中能量供应与消耗为核心，以渗流的基础规律——达西定律为基础，遵循由浅入深的认识规律，系统地介绍了不可压缩液体稳定渗流理论、弱可压缩液体不稳定渗流理论、两相渗流理论、气体渗流理论、双重介质渗流理论、非牛顿液体的渗流、特殊地质因素下的渗流理论及分形渗流理论等。
　　《渗流力学（第四版）》主要作为高等院校石油工程专业教材，也可供从事油气田勘探开发的科学研究人员和矿场技术人员参考。

目录

绪论
第一章 渗流的基础知识和基本定律
第一节 油气储集层
第二节 渗流的基本概念
第三节 渗流过程中的力学分析及油藏驱动方式
第四节 线性渗流与非线性渗流
思考题

第二章 单向液体的稳定渗流
第一节 渗流数学模型的建立
第二节 单相液体稳定渗流的数学模型的解
第三节 井的不完善性
第四节 稳定试井及应用
思考题

第三章 多井干扰理论
第一节 多井干扰现象的物理过程
第二节 势的叠加原则
第三节 镜像反映法及边界效应
第四节 等值渗流阻力法
第五节 复变函数理论在渗流力学中的应用
第六节 保角变换方法研究平面稳定渗流问题
思考题

第四章 弱可压缩液体的不稳定渗流
第一节 弱可压缩液体在弹性多孔介质中不稳定渗流的物理过程
第二节 不稳定渗流的基本微分方程
第三节 拉普拉斯变换和贝塞尔函数
第四节 无界地层定产条件下基本微分方程的解
第五节 有界封闭地层定产条件下基本微分方程的解
第六节 多井干扰
第七节 应用叠加原理研究单井变流量的渗流问题
第八节 常规不稳定试井分析方法
第九节 无界地层定产条件受井筒储存和表皮影响的基本微分方程及其解
第十节 有界定压边界地层定产条件下的基本微分方程及其解
思考题

第五章 油水两相渗流的理论基础
第一节 影响水驱油非活塞性的因素
第二节 等饱和度平面移动的基本微分方程
第三节 平面单相流等饱和度平面移动方程的应用
第四节 平面单相流两相混合带的压力
第五节 平面径向流等饱和度平面移动方程的应用
思考题

第六章 溶解气驱动时的油气两相渗流
第一节 混气液体渗流的物理过程
第二节 混气液体渗流的基本微分过程
第三节 混气液体的稳定渗流
第四节 混气液体的不稳定渗流
思考题

第七章 天然气渗流
第一节 天然气渗流的基本微分方程
第二节 天然气的稳定渗流
第三节 天然气井的稳定试井方法
第四节 天然气的不稳定渗流
第五节 天然气井的不稳定试井
思考题

第八章 流体在双重孔隙介质中渗流的理论基础
第一节 基本概念
第二节 双重孔隙介质中单相弱可压缩流体渗流的基本微分方程
第三节 双重孔隙介质中的渗流理论在不稳定试井中的应用
第四节 有界定压边界地层定产条件下基本微分方程式的解
思考题

第九章 非牛顿液体的渗流
第一节 流变性的基本概念
第二节 非牛顿液体的分类
第三节 非牛顿液体的稳定渗流
第四节 非牛顿液体的不稳定渗流
第五节 非牛顿幂律流体在双孔介质中的不稳定渗流
思考题

第十章 特殊地质因素下的渗流理论
第一节 渗透率各向异性
第二节 均质各向异性地层中流体不稳定渗流基本微分方程
第三节 均质各向异性地层中流体稳定渗流规律
第四节 均质各向异性地层中流体不稳定渗流规律
思考题

第十一章 分形渗流理论基础
第一节 分形理论概述
第二节 油藏中的分形
第三节 分形渗流数学模型的建立
第四节 基本微分方程的解
思考题

第十二章 复杂条件下的渗流理论概述
第一节 物理化学渗流理论简介
第二节 变形介质中的渗流理论简介
思考题

总习题
附录
附录1 无界地层定产条件下基本微分方程的解——分离变量法
附录2 有界地层定产条件下不稳定晚期基本微分方程的解
附录3 双重孔隙介质无界地层条件下基本微分方程的解
附录4 双重孔隙介质无界地层定产条件下基本微分方程的解（考虑井筒储存和表皮效应）
附录5 圆形有界封闭地层中心一口直井定压生产解
附录6 圆形有界封闭双重孔隙介质地层中心一口直井定压生产解
附录7 幂积分函数表
附录8 常用参数单位及相互关系
参考文献

前言/序言

渗流力学（第四版）图书简介 概述 《渗流力学（第四版）》是一部全面、深入阐述地下流体（主要是水）在多孔介质中运动规律的专业著作。本书旨在为读者提供坚实的理论基础和实用的分析方法，以理解、预测和控制地下水的流动行为及其对各类工程问题的影响。第四版在继承前三版精华的基础上，进行了全面的更新与修订，吸收了近年来渗流力学领域的最新研究成果和工程应用经验，内容更加详实，理论更加完善，方法更加先进，并融入了更多贴近实际工程的案例分析。本书适合高等院校水利、土木、地质、环境、石油等相关专业的高年级本科生、研究生以及从事相关领域研究与工程实践的科研人员和工程师阅读。 内容要点 本书的编写遵循从基本概念到复杂模型，从理论推导到实际应用的逻辑顺序，共分为以下几个主要部分： 第一部分：渗流基本理论与概念 多孔介质的介观结构描述： 深入探讨多孔介质的孔隙结构特征，包括孔隙度、渗透率、比表面积、孔径分布等关键参数。通过对不同类型岩土介质（如砂土、粘土、岩石）微观结构的剖析，揭示其对流体渗透性的影响机制。本版对图像分析、CT扫描等现代表征技术在多孔介质结构研究中的应用进行了更新介绍。 达西定律及其适用性： 详细阐述了渗流力学的基石——达西定律，包括其提出背景、数学表达式、物理意义以及影响因素（如流体粘度、多孔介质渗透率）。重点讨论了达西定律的适用范围，并引入了非达西渗流的概念，为更广泛的工程问题打下基础。 渗流的宏观描述： 从宏观层面引入流量、流速、水力梯度等概念，并推导出流量的计算公式。讲解了均质、各向同性介质中的简单渗流模型，为理解复杂的渗流现象奠定基础。 流体性质与渗流的关系： 详细阐述了流体的粘度、密度等性质在渗流过程中的作用，以及温度、压力等外部因素对流体性质变化进而影响渗流特性的讨论。 第二部分：渗流微分方程与求解方法 渗流连续性方程： 在质量守恒原理的基础上，推导出适用于不同条件下的渗流连续性方程（如稳态、非稳态，饱和、非饱和）。这是建立渗流数学模型的核心。 渗流势函数与流函数： 引入渗流势函数（如水头、压力）和流函数，简化了渗流方程的形式，为求解提供便利。讲解了不同边界条件下渗流势函数和流函数的建立与求解。 经典解析解法： 系统介绍求解渗流微分方程的经典解析方法，包括： 变量分离法： 适用于规则几何域的简单问题。 复变函数法（共形映射）： 针对二维平面渗流问题，能够有效处理复杂边界。 格林函数法： 适用于线性渗流问题，具有较强的普适性。 傅里叶级数和拉普拉斯变换： 引入了积分变换方法，扩展了解析解的应用范围。 泊松方程的求解： 深入探讨了带有源汇项渗流问题的求解。 分离变量法在三维渗流问题中的应用。 数值解法： 随着计算机技术的发展，数值解法在解决复杂工程问题中扮演着越来越重要的角色。本书详细介绍了以下主要数值方法： 有限差分法（FDM）： 讲解了网格划分、差分格式（显式、隐式）、边界条件处理以及算法流程。 有限元法（FEM）： 详细介绍了单元划分、形函数选择、弱形式推导、刚度矩阵组装以及求解过程。重点阐述了有限元法在处理复杂几何边界和非均质介质方面的优势。 边界元法（BEM）： 介绍了其在渗流问题中的应用，尤其是在只需要处理边界离散的场合。 近代数值方法介绍： 简要提及了格子玻尔兹曼方法（LBM）等新兴数值模拟技术在渗流领域的应用前景。 计算渗流学基础： 包含了数值模拟中常见的误差分析、收敛性判断以及模型验证等内容。 第三部分：复杂渗流现象及其模型 非均质多孔介质中的渗流： 探讨了渗透率在空间上不均匀分布（分块非均质、渐变非均质）对渗流场的影响，以及相应的数值模拟方法。 各向异性多孔介质中的渗流： 分析了渗透率在不同方向上存在差异时对渗流方向和速度的影响，并介绍了各向异性渗流的数学模型。 非饱和渗流： 重点研究了多孔介质中水、气、固三相共存时的渗流问题，特别是土壤中的水分运动。引入了基质势、导水率等概念，阐述了 Richards 方程及其数值求解。本版增加了非饱和渗流在农业灌溉、环境修复等领域的应用案例。 拟饱和渗流： 介绍了介于饱和与非饱和之间的渗流状态，以及相关的数学模型和求解方法。 裂隙岩体渗流： 针对具有明显裂隙网络的多孔介质，介绍了不同的渗流模型，如双重介质模型（离散裂隙模型、连续裂隙模型）和渗流-应力耦合模型。 粘性土中的渗流： 讨论了粘土的特殊渗透特性，如双重孔隙模型、粘性力作用等。 混合渗流（水-油、水-气等）： 引入了多相流的基本概念，包括相对渗透率、毛管压力等，并介绍了相应的三相渗流模型。 渗流与溶质运移耦合： 探讨了地下水中污染物或溶质的运移过程，包括对流、弥散、扩散等机制，并介绍了相关的一维、二维、三维耦合模型。 渗流与热量运移耦合： 研究了地下水流动引起的热量传递过程，在地下能源开发、地热利用等领域具有重要意义。 渗流与固结（应力-渗流耦合）： 详细分析了饱和多孔介质中孔隙水压力变化与土体变形之间的相互作用，这是处理软土工程、大坝稳定等问题的关键。 第四部分：渗流理论的应用 地下水工程： 抽水与回灌： 介绍了单井、群井抽水影响范围的计算，以及回灌系统的设计原理。 地下水库： 探讨了地下水资源的开发利用，包括地下水补给、排泄和储存。 地下工程防渗与排水： 如隧道、地铁、基坑的支护与排水设计，以及防渗墙、截水沟的应用。 水利工程： 水坝与堤防的渗流稳定分析： 计算水坝的渗流溃决危险，评估堤防的渗流稳定性。 水库渗漏分析： 评估水库库底和坝基的渗漏情况。 灌溉与排水系统设计： 优化农田灌排系统的水流条件。 石油工程： 油藏渗流： 研究油、气、水在多孔介质中的流动规律，用于油气开采的提高采收率。 注水开发与驱油： 模拟注水过程对油藏的渗流场和采收率的影响。 环境工程： 地下水污染模拟与修复： 预测污染物在地下水中的扩散路径和速率，设计地下水修复方案。 垃圾填埋场渗滤液防护： 分析渗滤液向下渗透的规律，指导防渗设计。 地热资源开发： 评估地热水的储量和可开采性。 岩土工程： 边坡渗流稳定分析： 考虑孔隙水压力对边坡稳定性的影响。 地基固结沉降分析： 预测和控制地基的沉降。 盾构法施工中的地下水控制： 分析盾构掘进过程中地下水的涌入情况。 地球科学： 地下水形成与循环： 解释地下水的来源、补给、排泄机制。 地质构造与地下水分布： 分析地质构造对地下水运动的影响。 第五部分：渗流模拟软件介绍与案例分析 主流渗流模拟软件简介： 介绍目前广泛应用于工程实践的商业软件（如 FEFLOW, MODFLOW, COMSOL Multiphysics 等），包括其功能特点、适用范围和基本操作流程。 典型工程案例分析： 选取不同领域的经典工程案例，详细展示如何运用渗流力学理论和数值模拟方法解决实际工程问题，包括问题分析、模型建立、参数率定、结果解释和方案优化等步骤。本版增加了近年来在复杂地下结构、能源开发、环境治理等领域的最新工程实例。 本版特色与更新 内容结构优化： 整体章节结构进行了梳理，逻辑关系更加清晰，便于读者循序渐进地学习。 理论深度拓展： 对某些经典理论进行了更深入的数学推导和物理机制的阐述，并补充了相关的前沿理论进展。 数值方法更新： 重点更新了有限元法在高阶单元、自适应网格、多物理场耦合方面的最新进展，并增加了对一些新兴数值方法的介绍。 非饱和渗流模型精炼： 对非饱和渗流的描述更加系统，模型选择和参数确定方法更加完善。 多物理场耦合深化： 更加强调了渗流与其他物理过程（如应力、溶质运移、热量运移）的耦合作用，并增加了相关的分析方法和案例。 工程案例丰富： 引入了更多来自不同领域的最新、最典型的工程案例，使理论与实践更加紧密结合。 图表与算例优化： 全面更新了图表，使其更加清晰直观。增加了大量的计算算例，帮助读者理解理论推导和数值计算过程。 参考文献更新： 引入了大量近年的经典文献和研究成果，为读者提供进一步深入研究的线索。 《渗流力学（第四版）》力求在内容上做到权威、系统、全面，在方法上做到科学、实用，旨在成为从事地下水科学与工程领域研究和实践的读者不可或缺的参考工具书。本书的出版，将有助于推动相关领域的理论研究与工程应用迈向新的高度。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅《渗流力学（第四版）》的过程中，我对其内容的新颖性和前瞻性印象深刻。虽然这是一本经典的学术著作，但其内容并未停滞不前，而是紧跟学术研究的最新进展。在一些关于非饱和渗流、裂隙介质渗流以及多相流渗流的章节，我看到了一些我以往接触的书籍中少见的理论模型和研究方法。例如，书中对毛细管力在非饱和渗流中的作用进行了深入的探讨，并介绍了相关的实验技术和模型。这对于我理解地下水在土壤中的运动规律，以及土壤水分的有效利用，具有重要的启示意义。我还注意到书中提到了“智能渗流”或“自适应渗流”等概念，这表明该书作者也在积极关注和探索渗流力学在人工智能和大数据时代的新发展方向。这让我对接下来的学习和研究充满了更强的动力和信心。

评分☆☆☆☆☆

初次接触到《渗流力学（第四版）》，我首先被其宏大的理论体系所吸引。虽然我不是科班出身，但出于对地下水动力学和土壤力学交叉领域的兴趣，我尝试翻阅了这本书。作者在开篇部分对渗流现象的物理本质进行了深入的剖析，从宏观的达西定律到微观的孔隙结构影响，都做了详尽的描述。尤其是对各种影响渗透系数的因素，如孔隙度、连通性、饱和度、温度等，进行了细致的论述，并辅以大量的图示和实例，这对于我理解抽象概念非常有帮助。我特别对书中关于地下水资源开发和环境修复中渗流力学应用的章节充满了期待。我希望它能提供一些关于污染物迁移、地下水回灌等工程问题的理论依据和解决方案，例如如何通过调控渗流参数来优化注水井和抽水井的布置，或者如何利用渗流理论来设计更有效的污染治理方案。虽然有些专业术语对我来说还是比较陌生，但我相信通过这本书的学习，我能够逐步构建起扎实的渗流力学知识框架。

评分☆☆☆☆☆

读完《渗流力学（第四版）》的某些章节后，我不得不对其严谨的逻辑结构和清晰的论证方式赞叹不已。作者在阐述每一个理论模型时，都循序渐进，从基本假设出发，经过严密的数学推导，最终得出结论，并且会详细解释每个推导步骤的物理意义，避免了生搬硬套公式的现象。例如，在讲解渗流控制方程时，作者不仅给出了不同的形式，还详细分析了它们各自适用的条件和适用范围，这对于我们选择合适的模型来解决实际问题至关重要。此外，书中穿插的计算示例也非常实用，能够帮助读者将抽象的理论知识与具体的计算操作联系起来。我尤其欣赏书中对于数值模拟方法在渗流力学中应用的介绍，例如有限元法和有限差分法在模拟复杂渗流场时的原理和实现。这对我未来进行相关的数值模拟工作提供了重要的理论指导。总而言之，这本书不仅在理论层面严谨，在方法论上也给出了很好的示范。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常考究，封面采用了沉稳的深蓝色，搭配烫金的书名和作者姓名，尽显学术书籍的庄重感。翻开扉页，纸张触感温润，厚度适中，印刷清晰，字迹锐利，这无疑为长时间阅读提供了良好的物质基础。在内容方面，虽然我还没来得及深入研读，但从目录和章节的标题来看，该书对渗流力学的基本概念、理论推导以及应用场景进行了相当全面的覆盖。例如，“多孔介质的渗透性”和“渗流与流固耦合”这些章节的设置，预示着本书将从理论深度和工程实践两个维度进行阐述。作为一名正在进行相关研究的学生，我尤其关注书中对复杂边界条件和非均质介质渗流问题的处理方式。以往阅读的一些书籍，在这方面往往处理得比较粗略，希望能在这本《渗流力学（第四版）》中找到更系统、更深入的讲解，从而能够更好地指导我的实验设计和数据分析。整体而言，从外在的品质到内在的预期，这本书都给我留下了非常好的第一印象。

评分☆☆☆☆☆

从我个人的学习经历来看，《渗流力学（第四版）》在教学方法上做出了不少创新。我是一名自学渗流力学的学生，以往的学习过程中常常感到枯燥乏味，难以找到学习的乐趣。而这本书在讲解过程中，注重理论与实际的结合，通过大量的工程案例，生动地展示了渗流力学在石油工程、水利工程、环境工程等领域的广泛应用。例如，在解释“井下渗流”时，书中不仅详细介绍了油井和气井的渗流规律，还分析了增产措施对渗流场的影响。这些案例使得抽象的理论变得更加具体和易于理解，也让我看到了学习渗流力学的实际价值。此外，书中还设置了一些思考题和习题，内容丰富多样，难度适中，既能巩固所学知识，又能启发学生进行更深入的思考，这对于提高学习效率和掌握实际解题能力大有裨益。