水资源系统多维临界调控的理论与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国水利水电出版社

作者:黄强,畅建霞

出品人:

页数:358

译者:

出版时间:2007-8

价格:58.00元

装帧:

isbn号码:9787508445571

丛书系列:

图书标签:

• 水资源
• 系统工程
• 临界调控
• 多维分析
• 复杂系统
• 优化模型
• 水利水电
• 资源管理
• 理论研究
• 方法学

《城市韧性基础设施规划与管理：面向不确定性的系统集成方法》 图书简介 随着全球城市化进程的加速和气候变化带来的极端事件频发，城市基础设施系统正面临前所未有的复杂性和脆弱性挑战。传统的、基于线性模型和历史数据的规划与管理方法，已难以有效应对突发性冲击和长期趋势性变化的耦合效应。本书聚焦于提升城市基础设施系统面对各种不确定性（包括自然灾害、社会经济波动、技术变革等）时的韧性（Resilience），旨在构建一套全面、集成且面向未来的规划与管理理论框架和实用方法论。 本书深入探讨了城市韧性基础设施的系统集成性、动态适应性及多目标优化问题，涵盖了交通、能源、供水、通信等关键基础设施领域的交叉影响与协同应对策略。我们摒弃了孤立的部门视角，强调基础设施网络之间的内在关联性与级联效应，提出了一种基于网络科学与复杂系统理论的韧性评估与提升新范式。 第一部分：城市韧性基础设施的理论基础与挑战 本部分首先界定了城市韧性的内涵与外延，并将其分解为抵抗力（Resistance）、恢复力（Recovery）、适应力（Adaptability）和演化力（Transformability）四个核心维度。通过对全球典型城市韧性案例的剖析，识别出当前基础设施规划与管理中存在的关键瓶颈，特别是信息孤岛、决策滞后性以及对“黑天鹅”事件的低预见性。 我们引入了动态系统建模的概念，用以刻画基础设施在外部扰动下的状态演变轨迹。特别关注多层网络结构在韧性分析中的作用，阐明了不同基础设施层（如电力网络与交通网络）的耦合关系如何决定整体系统的脆弱性阈值。研究表明，孤立地增强单一系统的冗余度，往往不能带来系统层面的韧性提升，反而可能因资源分配不均而引入新的风险点。 第二部分：面向不确定性的韧性评估方法 本书的核心贡献之一是提出了一套系统化的韧性评估框架。该框架超越了传统的基于故障率的概率分析，融入了情景驱动的风险建模。我们采用贝叶斯网络与随机过程相结合的方法，对未来可能发生的多种不确定性情景（如百年一遇的洪涝、长时间的能源中断等）进行量化描述，并计算系统在不同时间尺度上的性能下降曲线。 具体评估工具包括： 1. 关键节点与链路识别： 利用图论中的中心性指标（如介数中心性、接近中心性）与动态流模型的结合，精准定位对系统功能维持至关重要的“生命线”要素，为资源预分配提供依据。 2. 性能指标体系构建： 建立了一套涵盖功能性指标（服务中断时间、恢复速度）和资源性指标（备用资源冗余度、资金投入效率）的综合韧性指数（CRI）。 3. 脆弱性地图绘制： 结合地理信息系统（GIS）技术，将评估结果空间化，生成可视化的高风险区域和薄弱环节图谱，便于城市管理者进行直观决策。 第三部分：韧性驱动的规划与设计策略 在评估的基础上，本书详细阐述了如何将韧性目标嵌入到基础设施的规划、设计和建设的各个阶段。我们强调主动式韧性建设，而非被动式灾后重建。 1. 结构冗余与多样性设计： 探讨了在能源、水务等领域引入分布式和去中心化系统的可行性。例如，在电力系统中推广微电网与储能技术，以限制单一故障点的连锁反应。在交通规划中，提倡构建多模式、多路径的交通网络，增加路径选择的灵活性。 2. 跨部门协同与资源共享机制： 提出建立城市基础设施“韧性调度中心”的概念。该中心利用实时监测数据和预测模型，协调不同部门的应急资源，实现快速的跨域物资调配和功能互补。这需要打破传统行政壁垒，建立统一的决策支持平台。 3. 适应性与可重构性： 关注基础设施的“设计适应未来”理念。这包括采用模块化、可插拔的工程设计，确保基础设施在应对未知冲击时，能够以最低的成本和时间实现功能上的重构或升级。例如，预留未来增设传感器和智能控制接口的空间。 第四部分：智能管理与动态调控 韧性不仅是静态的设计，更是动态的运行过程。本部分聚焦于如何利用现代信息技术，实现基础设施系统的实时监测、早期预警和自主响应。 1. 物联网（IoT）与数字孪生应用： 详细介绍了如何构建城市基础设施的数字孪生体，通过高保真模拟环境，对潜在的故障传播进行预演和测试，并实时反馈给物理系统。 2. 基于AI的预测性维护与预警： 采用机器学习算法，分析历史运行数据与环境传感数据，提前识别设备疲劳和系统性能退化趋势，实现从被动抢修到主动预防的转变。 3. 弹性运行控制策略： 针对系统受损后的降级运行状态，提出目标导向的“服务级别”调控策略。在资源受限的情况下，系统应优先保障核心服务（如医疗、应急通信）的最低功能需求，通过智能限载、负荷转移等手段，最小化整体社会经济损失。 结论与展望 本书系统地整合了复杂系统理论、网络科学、风险管理和现代信息技术，为城市管理者、规划师和基础设施工程师提供了一套切实可行的、用于提升城市韧性的理论工具箱和实践指南。未来的城市竞争，将是城市韧性的竞争，本书致力于推动城市基础设施规划从传统的“效率优先”向“韧性与可持续发展并重”的范式转型。

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这本书的封面设计得相当引人注目，那种深邃的蓝色调和抽象的几何图形，立刻给人一种专业、前沿的感觉。我一直对水资源管理这个领域抱有浓厚的兴趣，但很多相关的书籍往往过于侧重技术细节，或者流于宏观的政策探讨。我希望能找到一本既有扎实的理论基础，又能提供实际操作指导的著作。这本书的排版和字体选择都非常精良，阅读起来十分舒适，即便是面对复杂的公式和图表，也能保持较高的专注度。尤其是章节之间的过渡设计，显得非常流畅自然，仿佛在引导读者逐步深入到一个全新的知识体系中。从目录上看，它的覆盖面很广，从基础的水文过程到复杂的系统优化，似乎都有涉猎，这让我对它的内容充满了期待。希望它能真正地为我打开一个看待水资源问题的全新视角，不仅仅是解决问题，更是理解问题背后的深层逻辑。

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这本书的作者群体的背景和研究方向，是我选择它的一个重要考量因素。他们的学术声誉和在该领域的深厚积累，是保证内容质量的基石。我希望这本书不仅仅是知识的汇编，更是一次思想的碰撞。我期待看到作者们如何批判性地审视现有的水资源调控范式，并提出他们独到的、甚至是颠覆性的见解。这种深层次的学术对话，往往能激发读者自身的创新思维。如果能在某些章节感受到作者们对于现有局限性的深刻反思和对未来发展方向的坚定展望，那么这本书的阅读价值就远超出了单纯获取知识的范畴，它将成为一种智力上的激发。

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说实话，我对这类专业书籍的阅读体验往往是比较挣扎的，因为知识点密集，很容易产生阅读疲劳。这本书的装帧和纸张质量给我留下了非常好的第一印象，厚实而有质感，这在一定程度上提升了阅读的愉悦感。更重要的是，我注意到它似乎在图示的运用上花了大量心思。一个好的图表胜过千言万语，尤其是在描述动态变化和系统相互作用时。我特别期待看到那些能够直观展示不同调控策略下水资源系统响应的仿真结果和分析图。如果这些图示不仅美观，而且信息密度高、逻辑清晰，那么这本书的价值将大大提升。毕竟，理论的阐述需要配合强有力的视觉辅助才能真正落地。

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我个人更偏好那种能够提供深刻洞察力的学术著作，而不是那种只罗列事实的工具书。这本书的副标题“理论与方法”让我嗅到了一股严谨的学术气息。我阅读了一些同行推荐的材料，都提到这本书在构建新的分析框架方面做得非常出色。特别是关于“多维临界调控”这个概念，听起来就充满了挑战性和创新性。我非常好奇作者是如何将复杂的水文、水文地质、甚至社会经济因素整合到一个统一的调控模型中去的。如果能清晰地阐述这些模型背后的数学原理和物理意义，那将是对现有研究的重大突破。我希望作者能在深入探讨这些复杂理论的同时，不忘用清晰的语言来解释其在实际工程中的应用场景，这样才能真正实现理论指导实践的价值。

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我关注的重点在于它是否能够提供一种可操作性的方法论。很多研究停留在“应该如何做”的层面，但真正优秀的研究会告诉你“具体如何做”，并且提供可复制的步骤。这本书的名字暗示了其方法论的重量，我非常希望它能够详细介绍如何量化“临界状态”，以及在不同不确定性条件下如何设计出鲁棒的调控方案。如果书中包含了成熟的算法流程或者案例研究，那就太棒了。我更倾向于那些能够提供“施工图纸”而非仅仅是“蓝图设计”的著作。期待它能在我未来的工作中，成为我手中最可靠的工具箱之一，而不是束之高阁的理论参考书。

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