多孔介质多场耦合作用及其工程响应 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

赵阳升 著

图书标签:

• 多孔介质
• 耦合作用
• 工程响应
• 力学
• 渗流
• 热力学
• 数值模拟
• 岩土工程
• 水利工程
• 环境工程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030275738

版次：1

商品编码：12106465

包装：精装

开本：16开

出版时间：2010-06-01

用纸：胶版纸

页数：408

字数：730000

正文语种：中文

内容简介

　　全书共22章，系统论述与介绍了多孔介质多场耦合作用这一新兴学科领域的理论、实验、工程技术的各个方面。《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》先介绍了多孔介质固体、流体特性与普遍的守恒定律以及渗流力学、固体力学、传热传质学、热力学与反应动力学、逾渗理论、数值解法的核心内容，这些也是《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》的基础理论。《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》用12章的篇幅介绍了各种多孔介质多场耦合作用的实验方法、实验设备和新的物性规律，详细论述了其理论架构、各类耦合问题的理论、相关工艺与工程实例。书中内容囊括了作者及其学术团队二十多年的大量研究成果，也涵盖了国内外相关研究的新进展。
　　《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》可作为资源能源、土木、环境、地质、力学、物理学、化学等工程与科学领域的工程技术人员、研究者、本科生、硕士与博士研究生的重要参考书。

作者简介

　　赵阳升，1955年12月生，博士、教授、博士生导师、长江学者，现任太原理工大学矿业工程学院院长，采矿工艺研究所所长。长期从事采矿工程与岩石力学领域的教学科研工作，发明了“盐类矿床群并致裂控制水溶开采方法”，该项目获得2005年度国家技术发明二等奖，还获得三项山西省科学技术进步一等奖。在国内外著名学术期刊发表论文230多篇，撰写了《矿山岩石流体力学》等4部学术专著，获得发明专利16项。1996年获得国家杰出青年科学基金。1999-2008年受聘为教育部长江学者奖励计划中国矿业大学采矿工程学科的特聘教授，2006年获得全国五一劳动奖章。现兼任中国岩石力学与工程学会常务理事和山西省岩石力学与工程学会理事长。

内页插图

目录

序
前言
第1章 固体介质宏细观组构、结构与特性
1．1 岩石
1．1．1 岩石和矿物
1．1．2 岩石的分类
1．1．3 决定岩石物理性质的主要因素
1．2 岩石孔隙的基本性质
1．2．1 孔隙率与有效孔隙率
1．2．2 孔隙率、结构和排列
1．2．3 孔隙率的测定方法
1．2．4 比面
1．3 煤体孔隙的分布特征
1．3．1 煤体孔隙的成因分类
1．3．2 煤体孔隙的孔径分类
1．3．3 高精度显微CT试验系统
1．3．4 煤体孔隙的空间分布状态
1．4 几类砂岩的孔隙分布
1．4．1 砂岩孔隙的CT扫描分析
1．4．2 粗、中、细砂岩中最大孔隙团空间随机分布状态
1．4．3 孔隙率对连通团数量和孔隙团表面积的影响
1．5 岩体裂缝的描述与统计分析
1．5．1 分类和定义
1．5．2 裂缝的基本参数
1．5．3 裂缝的测量
1．6 岩体裂缝系统二维分形分布规律
1．6．1 岩体裂缝分布的分形方法
1．6．2 岩体裂缝走向不分组的分形规律与无标度区
1．6．3 岩体裂隙走向分组的分形规律
1．6．4 二维裂缝分布的分形仿真
1．6．5 岩层裂缝数量分形分布相关规律
1．7 岩体裂缝面的三维分形分布
1．7．1 岩体裂缝面数量分布的三维分形分析方法
1．7．2 强随机分布的裂缝面数量的三维分形分布规律
1．7．3 弱随机分布的裂缝面数量服从三维分形分布规律
1．7．4 强随机分布裂缝面数量二维与三维分形参数相关规律

第2章 流体的组构与特性
2．1 流体
2．1．1 流体的物理属性
2．1．2 流体质点的概念
2．1．3 流体的分类
2．2 流体的基本性质
2．2．1 流体的密度
2．2．2 流体的黏度
2．2．3 流体的压缩系数
2．3 地下水与含水层
2．3．1 垂直剖面上的地下水分布
2．3．2 含水层的分类
2．3．3 含水层的性态
2．4 石油、天然气与煤层气
2．4．1 石油与天然气
2．4．2 煤层气
2．5 超临界流体

第3章 连续介质理论与普遍的守恒定律
3．1 连续介质理论
3．1．1 多孔介质与连续介质
3．1．2 流体简化作连续介质的方法
3．1．3 多孔介质的连续介质理论与方法
3．2 岩体介质性态的分类
3．2．1 裂隙岩体的特征体积
3．2．2 岩石骨架介质类型
3．3 多孔介质中的流体输运速度
3．3．1 多组分流体的质量、体积平均速度
3．3．2 实质导数
3．4 普遍的守恒定律
3．5 流体连续介质的质量、动量和能量守恒方程

第4章 流体在多孔介质中的传输理论
4．1 不变形多孔介质中的质量守恒
4．1．1 基本连续性方程
……

第5章 固体力学基础
第6章 传热学
第7章 传质理论
第8章 热力学与反应动力学
第9章 逾渗理论
第10章 连续介质理论的离散分析方法
第11章 多孔介质多场耦合作用的本构规律
第12章 多孔介质多场耦合作用的理论架构
第13章 固体变形与液体渗流耦合作用及其应用
第14章 岩体变形与气体渗流耦合作用与应用
第15章 气液二相流体渗流与固体变形耦合作用与应用
第16章 固热耦合作用与应用
第17章 固流热耦合作用与地热开采和核废料处置
第18章 岩体控制压裂
第19章 极不完全热解反应的热流固化学耦合作用及油页岩油气开采
第20章 较完全热解反应的THMC耦合作用与矿物开采
第21章 较完全溶解反应的THMC耦合作用与盐矿水溶开采
第22章 极不完全溶解反应的THMC耦合作用与溶浸采矿
参考文献
附录

前言/序言

　　我高兴地拜读了太原理工大学赵阳升教授撰写的学术专著《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》，深感这是一本经过长期系统研究而精心完成的佳作，实在难能可贵、可喜可贺！
　　多孔介质多场耦合作用问题是最近由固体力学、渗流力学、传热传质学、物理化学、反应理论等众多学科与多门工程科学相互交叉、融合而形成的一门新兴边缘学科。二十多年来，赵阳升教授及其学术团队在承担国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目和多项国家自然科学基金面上项目的基础上，研发了一系列新的实验设备，揭示出多个多孔介质多场耦合作用的表观现象及其演化规律，如经修正的土体有效应力规律、三维应力条件下岩体裂隙和裂缝中气、液及气液二相流体的渗流规律、溶解渗流与热解渗流规律等。结合资源、能源开发与岩土工程建设，书中提出了固气耦合、固液耦合、固流热耦合、固流热传质耦合的数学模型及其数值解法，并使之直接应用于溶浸采矿、煤层气和地热开采、岩土边坡稳定、矿山地面沉陷、煤矿水害防治等多处场合，提出了多项新工艺与新发明，均在该书中得到反映，进而给出了详尽的阐介与理论推演，这在国内外学术界均属罕见，具有相当的深度和新意。
　　该书是一本系统论述该学科领域，并将理论、实验与工程技术结合为一体的力作，全书体系与章节安排颇具匠心：先说明了多孔介质固体和流体的特性与普遍守恒定律，进而精练而简洁地阐介了渗流力学、固体力学、传热传质学、热力学与反应动力学、逾渗理论等的核心内容及其数值解法，并将其作为该书的理论基础，再后用大量篇幅详细论述了各种多孔介质多场耦合作用的实验方法、实验设备和新的物性规律；用单独一章细致演引了多孔介质多场耦合作用的力学机理与理论架构，最后更用12章的篇幅讨论了各类耦合问题的理论和工程响应规律，以及由作者提出的诸类相关工艺与工程实例的方方面面。该书引用了课题组成员的丰硕成果，也涵盖了国内外相关科技论文的部分最新进展。
　　赵阳升教授早年曾在同济大学我处攻读工学博士学位（1989～1992），主要从事多孔介质固气耦合作用方面的研究，他完成的“煤体瓦斯耦合理论及其应用”的博士学位论文得到了评审专家的高度赞扬，并于1994年完成了他在该学科领域的初作《矿山岩石流体力学》，它也得到了业界同行的广泛好评与大量引用。嗣后二十多年来，他潜心进取，团结带领一支不断壮大的学术团队，默默耕耘于这一新兴边缘学科的基础实验与理论创新，孜孜不倦地在科学理论的指导与推动下谋求采矿工程技术的进步，在这条艰难而又极富活力的道路上不断攀登，并据以发展了多项该领域的新工艺与新设备，获得了国家技术发明奖和多项省部级一等奖。这些工作凝结升华而成今日之巨篇，应视其为一部在相关学科与工程领域深富学术内涵、又有重要理论与工程实用价值的专著。

本书深入探讨了多孔介质在复杂多场耦合作用下的行为机制，并重点阐述了这些相互作用对工程实践产生的深远影响。 核心内容概述： 多孔介质，广泛存在于地质、土木、环境、材料等众多工程领域，其独特的结构赋予了其承载流体、传导热量、传递能量以及响应应力等多种功能。然而，在实际工程环境中，这些介质很少孤立地受到单一因素的影响。相反，多种物理场，如流体流动、温度变化、应力应变以及电磁场等，常常相互交织、相互耦合，共同作用于多孔介质。本书将系统地剖析这些多场耦合现象，揭示其内在的物理规律和作用机理。 主要研究内容将涵盖： 1. 流体与多孔介质的相互作用： 渗流理论与模型： 详细介绍达西定律及其推广形式，探讨非饱和渗流、多相渗流（如油水、气水共存）的复杂性。分析孔隙结构特征（孔隙度、渗透率、连通性、形状因子等）对渗流性能的影响。 流固耦合： 研究流体流动产生的孔隙压力和剪切力如何引起多孔介质骨架的变形，以及变形反过来如何影响流体流动通道。例如，在地下水库开采、油气井注水或抽采过程中，孔隙压力的变化与地层变形的关系至关重要。 流热耦合： 探讨流体流动伴随的热量传输（对流换热）以及多孔介质本身的导热特性。分析温度变化对流体黏度、孔隙压力以及介质骨架热胀冷缩的影响。这在地下能源开采（如地热能、页岩气）、核废料储存、土体冻融等问题中具有重要意义。 流化现象与颗粒流： 针对颗粒状多孔介质，研究在流体作用下可能发生的流化现象，以及颗粒的宏观流动特性。 2. 温度与多孔介质的相互作用： 热传导与热对流： 详细阐述多孔介质内的热传导机制（包括固体骨架导热和孔隙流体导热）以及流体对热量的输运（对流）。 热应力与变形： 分析温度变化引起多孔介质骨架的热胀冷缩效应，以及由此产生的热应力。当热应力超过材料的强度时，可能导致裂纹产生和扩展，甚至整体变形。 热-固耦合： 结合流固耦合，研究温度变化对介质刚度和强度的影响，以及介质变形对热量传输路径的改变。 3. 应力与多孔介质的相互作用： 弹性与塑性力学： 介绍多孔介质的力学行为，包括线弹性、弹塑性模型，以及应力应变关系。 固结理论： 深入分析多孔介质在附加荷载作用下的固结过程，即孔隙水压力的消散和应力向固体骨架的转移，最终导致体积收缩和变形。Terzaghi固结理论及其发展将是重点。 强度与稳定性： 探讨应力状态对多孔介质强度（如抗剪强度、抗压强度）的影响，以及由此引发的失稳问题，例如边坡失稳、地基破坏等。 4. 其他潜在的耦合场（视具体研究方向）： 电磁场耦合： 在某些特殊的多孔介质（如含矿岩石、土壤）中，电磁场也可能与流体、温度、应力等相互作用，例如电化学反应、电致伸缩等。 化学反应耦合： 在多孔介质中可能发生的化学反应，如溶解、沉淀、离子交换等，不仅会改变介质的物性（如孔隙度和渗透率），还会影响流体成分和温度。 工程响应与应用： 本书将通过大量的工程实例，系统地阐述多场耦合作用在以下方面的实际工程响应： 地下工程： 隧道开挖、地下水位变化、基坑支护、土体改良、核废料地质处置库的稳定性和安全性分析。 石油工程： 油气藏的渗流、注水/注气开发、高温高压井筒的稳定性、页岩气压裂过程中的流固耦合。 水利工程： 大坝的渗流与稳定性、水土流失、地下水污染的运移与修复、土壤的固结与沉降。 土木工程： 桥梁、道路、建筑物的地基承载力、滑坡预测与防治、冻土地区的工程建设。 环境工程： 污染物在土壤和地下水中的迁移转化、填埋场渗漏风险评估、湿地生态系统的水文过程。 材料科学： 复合材料、多孔陶瓷、过滤材料的设计与性能优化，其中多场耦合可能影响材料的力学、热学和流体传输性能。 本书的特色： 本书旨在提供一个全面、系统的理论框架和分析工具，帮助读者深入理解多孔介质在复杂多场耦合作用下的行为。内容将结合经典的理论模型、先进的数值模拟方法以及相关的实验研究成果。通过对典型工程问题的深入剖析，读者将能够掌握如何识别、分析和解决多孔介质工程中的关键技术难题，并为实际工程设计和风险评估提供科学依据。本书适合从事岩土工程、石油工程、环境工程、水利工程、土木工程、材料科学等领域的研究人员、工程师和高等院校相关专业的学生阅读。

评分☆☆☆☆☆

（九） 这是一本能够引发读者深度思考的著作。它不仅仅是知识的传授，更是思维的启发。《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》在探讨“热-渗流-化学”耦合时，展现出的深度和广度，让我感到既兴奋又敬畏。我之前对热传递在多孔介质中的作用有所了解，知道它会影响流体的粘滞性，从而改变渗流速率。但是，这本书让我看到了更深层次的耦合。例如，在高温环境下，许多化学反应的速率会显著加快，这可能导致介质的矿物组成发生改变，例如溶解或沉淀，进而影响孔隙结构和渗透率。这种化学反应又会释放或吸收热量，进一步影响温度场。这种复杂的三者相互作用，在诸如地热开发、核废料地质处置、以及高温化学反应器设计等领域，都至关重要。作者通过严谨的推导和分析，展示了如何量化这些耦合效应，以及它们如何最终影响工程的长期稳定性和安全性。

评分☆☆☆☆☆

（十） 《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》是一本能够激发读者探索欲的佳作。它以一种非常系统且深入的方式，揭示了多孔介质系统中不同物理场之间错综复杂的联系，并将其与实际工程问题紧密结合。《热-化学-扩散”耦合的章节，让我对许多曾经难以理解的现象有了豁然开朗的感觉。例如，在某些地下环境中，由于温度梯度的存在，会发生物质的扩散；而这种扩散过程中，可能伴随有化学反应，这些反应又可能影响介质的孔隙结构，进而影响其热传导和扩散能力。这种多重反馈机制，使得对这类系统的预测变得异常困难。作者通过引入先进的数值模拟方法和理论框架，为我们提供了一种理解和分析这些复杂耦合作用的有效途径。书中对不同尺度下耦合效应的讨论，也让我认识到，从微观的孔隙尺度到宏观的工程尺度，耦合作用的体现形式和影响程度可能会有显著差异。这本书无疑为从事相关领域研究和工程实践的读者，提供了一个宝贵的理论参考和方法论指导。

评分☆☆☆☆☆

（一） 一本让我彻底改变了对“多孔介质”这个概念认知的书籍。在此之前，我脑海中关于多孔介质的印象，大多停留在教科书上那些略显抽象的孔隙结构图，以及关于渗透率、孔隙度这些基础参数的描述。我曾以为，这仅仅是一个与流体在岩石、土壤中流动相关的、相对独立的物理过程。然而，《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》这本书，如同打开了一扇新世界的大门，让我领略到其背后蕴藏的惊人复杂性和广阔的应用前景。作者以一种极为细腻且富有洞察力的方式，层层剥离了多孔介质系统的表象，深入挖掘了其中潜藏的各种物理场之间的错综复杂的关系。我尤其被书中关于热-流-固耦合的章节所吸引。它不仅仅是简单地将温度场、流体场和应力场各自独立地进行分析，而是深刻地揭示了它们之间如何相互影响，形成一种动态的平衡或失衡。例如，当流体在多孔介质中流动时，会伴随着热量传递，这不仅改变了流体的粘滞性，进而影响流动速度，还会导致介质本身发生热胀冷缩，产生应力，甚至引发微裂纹的扩展。反之，介质的变形也会改变孔隙结构，影响流体的渗透路径和速度，进而改变热传递的效率。这种相互反馈的机制，在实际工程问题中，比如地下水封油藏的开采、地热能源的开发、核废料的储存，乃至土壤的固结沉降，都扮演着至关重要的角色。作者通过大量的理论推导、数值模拟的案例分析，将这些抽象的概念具象化，让我能够清晰地看到，每一个微小的物理场变化，最终都可能汇聚成影响工程安全和效率的宏观“工程响应”。书中对这些响应的描述，也非泛泛而谈，而是详细阐述了其产生机制、影响因素以及可能的应对策略，这对于我这样希望将理论知识应用于实际的读者来说，无疑是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

（四） 《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》是一本让我重新认识“细微之处见真章”这句话的书。我曾以为，对于宏观的工程问题，我们只需要掌握一些主要的物理参数，例如整体的渗透率、杨氏模量等就足够了。然而，这本书却让我意识到，真正决定工程成败的，往往是那些肉眼难以察觉的细微变化，而这些变化正是由多场耦合作用所驱动的。作者在描述“热-化学-固”耦合时，那种严谨的分析方法让我受益匪浅。他们详细解释了温度变化如何影响化学反应速率，化学反应又如何改变多孔介质的矿物组成和结构，进而影响其力学性能。例如，在高温高压环境下，某些矿物可能会发生水解或溶解，导致介质强度下降；而某些化学反应又可能生成新的矿物，从而堵塞孔隙，影响流体流动。书中将这些微观的化学过程与宏观的应力分布、变形行为联系起来，让我能够更深刻地理解，为什么在一些高温地热井的开采过程中，井壁会发生复杂的变形和垮塌，或者为什么在某些地下化学储存设施中，容器的稳定性会受到质疑。作者不仅仅停留在描述现象，而是深入到机理层面，通过对传热、传质、反应动力学和连续介质力学的综合分析，为我们揭示了这些现象背后的深层原因，并提供了量化的评估方法。

评分☆☆☆☆☆

（六） 《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》这本书，简直就是一本多孔介质领域的“百科全书”，但其内容又远超百科全书的广度，更在于其深度和关联性。作者对于“磁-流-固”耦合的阐述，让我大开眼界。我之前对磁场在工程中的应用，大多停留在电磁材料、电机等领域，从未想过磁场与多孔介质的流体和固体力学之间会有如此紧密的联系。书中详细解释了磁流体动力学（MHD）的基本原理，以及磁场如何影响导电流体的运动，例如降低其渗透性，甚至改变其流动方向。而这种流体行为的改变，又会反过来影响介质的力学响应，例如在某些磁性土壤中，磁场的存在可能会改变其剪切强度。我特别被书中关于“磁场辅助的地下水修复”的讨论所吸引。作者介绍了如何利用磁性纳米颗粒，通过外部磁场引导，在地下多孔介质中实现对污染物的吸附和迁移，这不仅是一种高效的修复技术，更是多场耦合原理在环境保护领域的精彩应用。这种将看似不相关的物理场巧妙结合，并将其应用于解决实际工程问题的能力，着实令人钦佩。

评分☆☆☆☆☆

（三） 阅读《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》，感觉就像是跟随一位经验丰富的向导，穿梭在一片古老而又充满生机的森林中。我一直对地下工程，特别是那些涉及水、气、热、应力相互作用的场景抱有浓厚的兴趣，但总觉得缺乏一个系统性的框架来理解这一切。这本书恰恰填补了我的这一认知空白。它不仅仅是关于多孔介质本身，更是关于多孔介质所处的复杂环境以及这些环境如何反作用于工程。书中关于“生物-流-固”耦合的章节，是让我感到最为新奇和震撼的部分。生物过程，如微生物的代谢活动、植物根系的生长，在许多地质和工程环境中都扮演着不可忽视的角色。例如，微生物产生的生物膜可以堵塞孔隙，改变渗透性；某些微生物能够分泌酸性物质，溶解岩石，从而改变孔隙结构和力学性质；植物根系在土壤中的穿插和生长，会产生显著的应力，影响土壤的固结和稳定性。作者将这些看似“软”的生物因素，与“硬”的流体和固体力学联系起来，构建了一个完整的耦合模型。让我印象深刻的是，书中在分析土壤液化的工程响应时，不仅仅考虑了地震波引起的孔隙水压力升高，还提到了某些微生物活动可能诱发的厌氧环境，以及产生的气体对土壤稳定性的影响，这种多角度的考量，远超出了我之前对土壤力学和流体动力学的认知范畴。

评分☆☆☆☆☆

（七） 阅读《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》的过程，就像是在解构一个复杂的谜题，每一个环节都充满了智慧的闪光。作者在处理“化学-流-固”耦合时，那种抽丝剥茧般的叙述方式，让我深深折服。我一直认为，化学反应发生在液体或气体环境中，而固体介质的作用主要是提供一个反应的场所。但是，这本书却让我看到了化学反应与多孔介质之间的那种动态且相互作用的关系。例如，在油气藏的开发过程中，注入化学剂（如聚合物、表面活性剂）会改变流体的性质，进而影响其在多孔介质中的流动；同时，这些化学剂与岩石矿物之间也会发生复杂的化学反应，导致岩石的溶解或沉淀，改变孔隙结构，影响渗透率，最终影响油气采收率。作者通过对这些复杂化学过程的详细描述，让我理解了为什么在不同的油田，采用相同的化学驱技术，其效果却可能千差万别。这本书不仅解释了现象，更提供了量化的工具和方法，来预测和优化这些化学反应在多孔介质中的行为，以及它们对工程响应的最终影响。

评分☆☆☆☆☆

（八） 《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》这本书，让我对“耦合”这个概念有了全新的、更加深刻的理解。以往，我可能认为耦合就是简单的叠加或线性组合，但这本书却揭示了其背后存在的非线性、反馈和动力学特征。《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》中关于“渗流-变形-扩散”耦合的章节，是其核心内容之一，也是我最为受启发的章节。我之前曾接触过关于多孔介质渗流和变形的研究，但总觉得它们是相对独立的。然而，这本书将它们紧密地联系在一起，揭示了渗流引起的孔隙水压力变化如何导致介质变形，而介质的变形又如何改变孔隙结构，进而影响渗流。更为重要的是，书中将“扩散”这一过程引入，这让我看到了介质内部物质迁移和能量传递的另一维度。例如，在地下水污染扩散、污染物在土壤中的迁移过程中，渗流起着主导作用，但扩散也在微观尺度上不断地扩大污染物的影响范围。同时，介质的变形也会改变扩散的路径和速率。这种三者之间的联动机制，对于理解地下水质变化、污染物迁移转化，以及长期地质储存的稳定性，都具有极其重要的意义。

评分☆☆☆☆☆

（二） 坦白说，初次翻阅《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》时，我内心是带着一丝忐忑的。我对“多场耦合”这个词组总是有些畏惧，总觉得它意味着复杂的数学方程和难以理解的物理概念。然而，这本书的叙述方式却出乎意料地清晰且循序渐进，让我逐渐克服了最初的抵触情绪，并最终沉浸其中，甚至有些爱不释手。作者在处理电-流-固耦合问题时，展现出的逻辑性和条理性令人赞叹。他们并没有一开始就抛出复杂的耦合方程组，而是先分别介绍了电场、流体场和应力场在多孔介质中的基本表现形式和控制方程，然后逐步引入它们之间的耦合机制。例如，在解释电化学反应如何影响孔隙结构时，作者详细阐述了电解质溶液在电场作用下产生的离子迁移，以及这些离子与介质颗粒发生的化学反应，这些反应可能导致矿物溶解或沉淀，从而改变介质的孔隙度和渗透率。而这种孔隙结构的改变，又反过来影响了流体的流动行为，甚至可能诱发应力变化。书中关于“工程响应”的讨论，更是将这些基础理论与实际工程问题紧密联系起来。在石油工程领域，电场的存在往往与电化学腐蚀、油水乳化以及某些增产措施相关；在环境工程领域，电化学固化/稳定化技术被广泛应用于处理污染土壤，而其效果的有效性，很大程度上取决于电场、流体和固体的耦合作用。作者通过对这些案例的深入分析，不仅解释了现象背后的科学原理，还指出了不同参数变化对工程效果的关键影响，这对于我理解和评估这些复杂工程技术的性能提供了坚实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

（五） 一本极具启发性的著作，让我对多孔介质系统的认识，从静态走向了动态，从孤立走向了联系。《多孔介质多场耦合作用及其工程响应》以一种精巧的方式，编织了不同物理场之间的相互依存关系，让我得以窥见隐藏在复杂现象背后的统一规律。书中对于“压-流-固”耦合的深入探讨，尤其令我印象深刻。我之前接触的关于压力和流体流动对固体介质影响的知识，大多集中在流体静力学或动力学对宏观载荷的影响。然而，这本书让我明白，即使是细微的压力变化，或者在孔隙尺度上的流动，都能够通过孔隙水压力、有效应力等概念，对介质的宏观力学行为产生至关重要的影响。例如，在饱和多孔介质中，孔隙水压力的变化会直接影响有效应力的分布，从而导致介质的变形、强度变化，甚至发生失稳。作者通过精妙的数学模型和生动的图示，解释了渗透率、孔隙度、压缩性等参数如何随压力和流速的变化而变化，以及这些变化如何进一步反馈影响流体流动和介质变形。这对于理解诸如地面沉降、边坡失稳、以及一些提高采收率技术（如注水、注气）的效果都具有极其重要的指导意义。