Civil and Environmental Systems Engineering (2nd Edition) (Civil Engineering and Engineering Mechani pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Charles S. Revelle

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2003-08-25

价格:USD 160.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780130478221

丛书系列:

图书标签:

• 土木
• Civil Engineering
• Environmental Engineering
• Systems Engineering
• Infrastructure
• Water Resources
• Transportation Engineering
• Geotechnical Engineering
• Structural Engineering
• Construction Engineering
• Engineering Mechanics

土木与环境系统工程（第二版）：理论、方法与实践的综合指南 图书名称： 土木与环境系统工程（第二版） 系列名称： 土木工程与工程力学系列 图书简介： 本书系统深入地探讨了当代土木工程与环境工程领域中至关重要的交叉学科——土木与环境系统工程。它并非对某一特定工程分支（如结构设计、水利工程或环境微生物学）的详尽阐述，而是聚焦于将工程系统视为一个整体进行分析、设计、优化和管理的跨学科框架。本书旨在为读者提供一套全面的理论工具集和一套实用的决策框架，以应对日益复杂的城市基础设施、资源管理和生态保护挑战。 第一部分：系统思维与基础方法论 本部分为理解和应用土木与环境系统工程奠定了坚实的理论基础。它强调从传统的组件式思维向整体性、动态性的系统思维转变。 1.1 系统工程原理在土木与环境领域的应用： 深入阐述系统分析、系统综合和系统优化在基础设施生命周期管理中的核心地位。讨论如何识别系统的边界、输入、输出、反馈回路以及关键的相互作用。引入层次化系统分解方法，用于处理从单项设施到复杂城市交通网络、流域水资源管理等不同尺度的工程问题。 1.2 建模与仿真基础： 重点介绍用于描述和预测工程系统行为的数学工具。内容涵盖过程建模（如水文模型、交通流模型）、状态空间表示、以及用于处理不确定性的概率论和统计学基础。详细讨论了离散事件仿真（DES）和基于主体的建模（ABM）在模拟复杂交互系统中的应用潜力，尤其关注其在评估规划决策后果方面的效力。 1.3 决策分析与优化方法： 系统地介绍如何将工程目标转化为可量化的目标函数，并将约束条件纳入优化模型。内容包括线性规划、非线性规划的基本原理，以及多目标优化技术（如帕累托前沿分析）。特别关注在存在风险和不确定性下的决策制定，引入了决策树、蒙特卡洛模拟和稳健优化（Robust Optimization）的概念，以增强基础设施方案的适应性和弹性。 1.4 数据驱动的系统诊断： 探讨信息技术在系统工程中的作用。涵盖传感器网络、大数据采集与处理的基本流程。介绍系统辨识（System Identification）技术，用于根据实时或历史数据修正和校准现有的工程模型，确保模型与实际工况的同步性。 第二部分：基础设施系统分析与设计 本部分将系统方法应用于具体的土木工程基础设施领域，侧重于系统的可靠性、效率和韧性。 2.1 交通系统建模与管理： 将城市交通网络视为一个高度动态的复杂系统。内容包括宏观交通流理论（如Lighthill-Whitham-Richards模型）、微观个体行为模拟，以及网络级优化。深入探讨智能交通系统（ITS）中信息流与物理流的耦合，以及如何利用系统方法评估主动交通需求管理（TDM）策略的长期效果。 2.2 供水与排水管网优化： 从系统可靠性角度审视水资源分配网络。讨论管网的压力动态、水质污染的传播模型。重点分析应急响应系统的设计，如何通过系统冗余和快速隔离策略最小化系统故障带来的影响。引入网络流理论在确定最优泵送策略和最小化能耗方面的应用。 2.3 能源与基础设施的互联性： 考察土木基础设施（如建筑、桥梁）对区域能源系统的依赖，以及能源基础设施（如电网）对基础设施运行的制约。探讨微电网的系统集成、能源效率优化，以及气候变化背景下对关键基础设施韧性的系统性评估。 2.4 基础设施的生命周期成本分析（LCCA）： 不仅仅局限于初期的建设成本，而是将系统的整个生命周期（包括运营、维护、退役和潜在的失效成本）纳入决策框架。介绍折现率的选取、不确定性对LCCA结果的影响，以及如何基于LCCA指导优先级的排序和资产管理策略的制定。 第三部分：环境系统管理与可持续性评估 本部分侧重于环境要素的整合，关注资源利用效率、污染控制和生态系统服务的维护，确保工程活动的长期可持续性。 3.1 资源流分析与物质循环： 采用系统物质流分析（MFA）和生命周期评估（LCA）的方法，量化材料、能源和废弃物在工程系统中的流动。详细介绍LCA的定性与定量步骤，包括边界设定、影响评估方法（如CML、ReCiPe），以及如何利用这些工具指导绿色材料的选择和替代方案的比较。 3.2 区域水资源系统管理： 将流域视为一个复杂的耦合系统，其中包含气候输入、人类用水需求和生态系统基流要求。讨论如何利用水文模型与经济学模型相结合，制定跨部门、跨区域的综合水资源规划方案。强调风险评估在应对极端天气事件（洪水与干旱）中的关键作用。 3.3 废弃物与污染控制系统优化： 将废弃物管理视为一个从产生、收集、处理到最终处置的闭环系统。分析不同技术路线（如填埋、焚烧、回收）在系统层面的环境负荷和经济效率的权衡。在空气质量管理中，运用扩散模型与排放源控制策略相结合，系统地降低区域污染物浓度。 3.4 韧性、适应性与可持续性指标： 提出超越传统效率指标的评估框架。详细定义工程系统的“韧性”（Resilience）——抵抗扰动、快速恢复和适应未来变化的能力。探讨如何构建多维度、综合性的可持续性指标体系，用于衡量基础设施项目对社会公平、生态健康和经济活力的系统性贡献。 结论与展望 本书的最终目标是培养读者将复杂的、相互关联的工程挑战视为一个需要系统化工具来解决的整体的能力。它强调跨学科合作的必要性，并预示着未来土木与环境系统工程将更加依赖先进的计算工具、实时数据和对不确定性的深刻理解，以构建更安全、更高效、更具气候适应性的未来世界。本书提供的方法论和案例分析，是工程师和规划师应对21世纪基础设施挑战的必备指南。

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这本书简直是改变了我对土木和环境工程理解的基石！当我拿到《Civil and Environmental Systems Engineering (2nd Edition)》这本书时，说实话，我有点被它的厚度和目录吓到，以为会是一本枯燥乏味的教科书。但事实证明，我的担忧是多余的。作者以一种极其清晰和引人入胜的方式，将复杂的系统工程原理贯穿到土木和环境工程的实际应用中。我尤其欣赏书中对模型构建和分析方法的详尽阐述，那些图表和案例研究简直是神来之笔，让我能够直观地理解抽象的概念。例如，在讨论城市水系统时，作者不仅介绍了传统的流体力学模型，还深入探讨了如何利用概率统计和优化技术来应对不确定性和提高效率。这对于我这个刚入行的工程师来说，简直是无价之宝。更不用说书中对可持续发展理念的融入，让我深刻认识到工程决策不仅仅关乎技术可行性，更要考虑长远的社会和环境影响。我强烈推荐给所有正在攻读相关专业或是希望系统性提升工程系统思维的同行们，这本书绝对值得你花时间和精力去深入研读。它不仅仅是一本书，更是一次思维的升华。

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《Civil and Environmental Systems Engineering (2nd Edition)》这本书的出现，无疑为我打开了一个全新的视角，去理解工程系统的复杂性和动态性。它不仅仅是一本关于理论的书，更像是一本实践指南，指导读者如何运用系统工程的工具和方法来分析和解决现实世界中的工程挑战。我尤其赞赏书中对绿色工程和可持续性解决方案的关注，这与当前社会对环境保护的日益重视不谋而合。作者在书中详细探讨了如何将系统工程原理应用于环境污染治理、资源优化配置以及可持续城市发展等领域，这些内容对于我从事相关工作非常有借鉴意义。书中提供的案例研究，从污水处理厂的优化设计到交通网络的节能减排，都显得非常贴近实际，并且充满了启发性。通过阅读这本书，我不仅学到了新的知识和技能，更重要的是，培养了一种更具前瞻性和全局观的工程思维，让我能够更好地应对未来工程领域可能出现的各种挑战。

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作为一名有着多年行业经验的工程师，我一直觉得在系统层面的理解上有所欠缺，《Civil and Environmental Systems Engineering (2nd Edition)》恰好填补了我的这一认知空白。这本书的独特之处在于，它不仅仅是罗列知识点，而是构建了一个完整的知识体系，让我能够看到不同工程领域之间的内在联系。书中的内容涵盖了从宏观规划到微观设计，从技术实现到运营管理等各个环节，并将系统工程的理念贯穿其中。我尤其对书中关于“系统思维”的讨论印象深刻，它强调了从整体出发，理解各组成部分之间的相互作用和反馈机制。这让我开始重新审视我过去的一些工程实践，发现了很多可以优化和改进的空间。书中提出的诸如层次分析法、系统动力学等方法，虽然在其他地方也有接触，但在这本书中，它们被清晰地置于一个统一的框架下，并且与具体的土木和环境工程问题紧密结合，使得学习和应用更加得心应手。这本书的价值在于它能够帮助工程师跳出单一学科的限制，以更全局、更系统的视角去看待和解决问题。

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我对《Civil and Environmental Systems Engineering (2nd Edition)》的初印象是，它在理论深度和实践广度之间找到了一个完美的平衡点。这本书没有停留在纯粹的理论层面，而是通过大量的实际案例，生动地展示了系统工程如何在现实世界的工程项目中发挥作用。我特别喜欢书中关于风险评估和决策分析的部分，作者提供了许多实用的工具和框架，帮助工程师在复杂和不确定的环境中做出更明智的决策。比如，在评估基础设施项目时，书中指导读者如何识别潜在的风险因素，量化其可能性和影响，并提出相应的应对策略。这一点对于我日常工作中经常需要面对的各种项目审批和风险控制来说，非常有启发性。此外，书中对于数据分析和模型验证的讲解也十分细致，让我能够更自信地运用各种数据驱动的方法来解决工程问题。这本书就像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我认识到系统工程在现代工程实践中的核心地位，以及如何将其转化为解决实际问题的强大武器。

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拿到《Civil and Environmental Systems Engineering (2nd Edition)》这本书，我最大的感受就是它的内容深度和广度都超出了我的预期。作为一本在工程领域非常重要的参考书，它能够将复杂的系统工程理论以一种非常易于理解的方式呈现出来，并且将其与土木和环境工程的实际应用紧密结合。书中对模型构建、仿真分析和优化设计等关键环节的阐述，都显得尤为详尽和专业。我特别喜欢书中关于如何将不确定性因素纳入工程分析的部分，例如在处理洪水风险、地震设防等问题时，书中提供的各种概率模型和统计方法，为我们进行更稳健的工程设计提供了坚实的理论基础。同时，书中对决策支持系统和信息管理技术的介绍，也让我看到了科技在提升工程效率和可靠性方面的巨大潜力。这本书不仅是对我专业知识的巩固和提升，更是一种思维方式的重塑，让我能够以一种更加科学、系统的方式去分析和解决工程问题。

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