Environmental Hydraulics and Sustainable Water Management - CD-ROM pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Taylor & Francis Group

作者:Lee J H W

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-12

价格:0

装帧:Ring-bound

isbn号码:9780415365505

丛书系列:

图书标签:

• Environmental Hydraulics
• Sustainable Water Management
• Hydrology
• Water Resources
• Fluid Mechanics
• Civil Engineering
• Environmental Engineering
• CD-ROM
• Water Quality
• Hydraulic Modeling

现代水资源管理前沿：挑战、技术与未来方向 导言：全球水资源危机与可持续发展观的兴起 水是生命之源，也是经济社会发展不可或缺的战略资源。然而，在21世纪，人类正面临着前所未有的水资源挑战：气候变化导致的极端天气事件频发，人口增长和城市化对用水需求的不断攀升，以及工业化进程带来的水体污染问题，无不指向一个严峻的现实——传统的、线性的水资源管理模式已难以为继。在此背景下，以“可持续性”为核心理念的现代水资源管理体系的构建，已成为全球环境科学、工程技术及政策制定领域亟待解决的关键议题。 本书并非聚焦于单一的水力学或环境工程分支，而是旨在构建一个宏观的、跨学科的知识框架，探讨如何通过整合先进的技术、科学的评估方法与前瞻性的管理策略，实现水资源的永续利用，确保生态系统的健康与人类福祉。我们深入剖析当前全球水资源系统面临的复杂性与相互关联性，并系统性地介绍了一系列应对这些挑战的创新性工具和管理范式。 --- 第一部分：水资源系统的复杂性与系统性评估 本部分着重于理解现代水资源系统的内在结构、动态变化及其与气候、社会经济系统的耦合关系。我们认识到，有效的管理必须建立在对系统有深刻理解的基础之上。 第一章：全球环境变化下的水文循环重塑 气候变化不再是遥远的预测，而是正在发生的现实。本章详细阐述了全球变暖如何通过改变降水格局、加速冰川融化、提升蒸发速率，从而对区域水文循环产生深远影响。重点分析了极端降水事件（洪涝）和持续干旱的频率和强度变化，及其对地表水和地下水补给的影响。我们探讨了如何利用最新的气候模型（如CMIP6）的输出结果，对未来水资源可用性进行概率性评估，为适应性管理提供科学依据。 第二章：水资源承载力与需求的量化分析 可持续管理的前提是明确区域的水资源承载能力。本章引入了水资源承载力的概念框架，包括生态基流需求、社会经济基准需求与环境容量限制。我们详细介绍了如何通过流域尺度的水量平衡分析、生态需水计算模型（如IFIM方法论的扩展应用）来确定一个区域在不损害生态健康的前提下，能够安全供水的最大水量。同时，对不同部门（农业、工业、生活）的用水效率和需求弹性进行了深入剖析，强调了需求侧管理的重要性。 第三章：跨界水资源与利益攸关方的治理挑战 许多重要的河流和地下水系统是跨越行政区或国家边界的。本章聚焦于跨界水资源管理的复杂性，包括水权分配的公平性、冲突解决机制的构建以及多重利益攸关方（政府机构、用水户协会、非政府组织、原住民群体等）的协调。我们审视了国际水法和区域合作协议的有效性，并探讨了建立基于信任和透明度的数据共享平台的必要性。 --- 第二部分：先进技术赋能下的水资源监测与预测 管理效率的提升离不开精确的数据和可靠的预测。本部分详细介绍了一系列从传统地面观测到高科技遥感及信息集成技术的应用。 第四章：新一代水文信息采集与集成技术 传统的水文站网已无法满足现代精细化管理的需求。本章重点介绍了遥感技术在水资源领域的突破性应用，包括利用卫星重力任务（如GRACE/GRACE-FO）监测大尺度地下水储量变化，高分辨率多光谱/高光谱影像在水面蒸散发、土壤湿度及水质监测中的应用。此外，还探讨了物联网（IoT）传感器网络、无人机技术在快速灾害评估和偏远地区数据采集中的潜力。 第五章：水文与水资源模拟的集成建模 现代水资源决策依赖于高精度的模拟预测。本章超越了基础的水文模型，深入探讨了集成化的地表-地下水耦合模型（如MIKE SHE、ParFlow等）的构建、参数化与校准。重点讨论了如何将气候预测数据、土地利用变化情景、社会经济发展目标嵌入到这些模型中，从而实现中长期水资源情景模拟，为政策制定者提供多情景决策支持。 第六章：水质风险的实时预警与污染溯源技术 水资源的可持续性不仅关乎水量，更关乎水质。本章介绍了水质风险评估的前沿方法，包括基于模型的毒理学风险评估和生态毒理学指标的应用。在技术层面，我们重点讨论了在线水质传感器网络、生物传感器在早期预警中的作用，以及利用同位素示踪技术和分子生物学方法对特定污染物来源进行精准溯源的最新进展。 --- 第三部分：可持续的水资源管理策略与实践 本部分将理论与技术应用于实践，介绍在不同尺度和情境下实现可持续水资源管理的具体策略和创新实践。 第七章：流域综合管理（IWRM）的深化与地方化实施 流域综合管理（IWRM）已成为全球共识，但如何有效地在地方层面落地实施是关键。本章分析了IWRM框架下，如何通过建立跨部门的流域管理机构、推行基于自然的解决方案（NbS），以及运用成本效益分析（CBA）和多标准决策分析（MCDA）来平衡生态、社会和经济目标。特别强调了弹性规划（Resilience Planning）在应对不确定性中的作用。 第八章：非常规水资源利用与节水创新 面对日益紧张的供水局面，开发非常规水资源成为必然趋势。本章系统梳理了中水回用、雨水收集利用（城市和农业）及海水淡化的技术经济分析。重点关注了先进膜技术（如正渗透技术RO）、高效能的污水处理与再利用路径，以及在不同气候带推广雨水收集系统的最佳实践案例，旨在最大化水资源的循环利用率。 第九章：适应性水利基础设施的规划与管理 传统的水利工程设计往往基于历史的“确定性”数据，这在气候变化背景下已不再适用。本章倡导向“适应性基础设施”的转型。讨论了如何设计更具弹性的防洪工程（如“海绵城市”理念的深化应用）、如何构建分散式供水系统以增强系统韧性，以及如何利用动态操作规则（Dynamic Operating Rules）而非固定设计标准来管理现有水库群，以更好地应对不确定的未来情景。 结语：迈向韧性与公平的水资源未来 可持续水资源管理是一项持续的、动态的工程。本书的最终目标是激发读者超越传统工程思维的界限，将水视为一个相互连接的生态-社会-经济系统的一部分。未来的成功管理将取决于我们能否有效地整合科学认知、前沿技术、公正的治理结构以及全社会的参与。只有这样，我们才能确保水资源的安全、公平和永续利用，实现人类与自然的和谐共生。

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这本书的封面设计着实引人注目，那种深邃的蓝色调配合着一些抽象的水波纹理，让人一眼就能感受到它与水利工程领域紧密相关。我本来对手头的几个项目——尤其是关于城市内涝治理和水资源优化配置的——感到有些束手无策，期待能从中找到一些新的思路和实证数据。翻开前言，作者开篇便强调了当前全球气候变化对传统水文模型带来的巨大挑战，这与我近期的研究方向高度契合，让我对后续内容的专业性和前沿性充满了信心。特别是关于“韧性基础设施”的章节，里面详细阐述了如何利用分布式传感器网络和实时数据分析来预警洪水风险，这套方法论无疑为我们正在规划的智慧水务系统提供了宝贵的参考框架。不过，略感遗憾的是，书中对于具体实施案例的图表数据更新速度似乎跟不上最新的技术迭代，一些关于遥感监测精度的讨论，停留在几年前的标准上，对于追求极致精度的工程师来说，可能需要结合最新的期刊文献进行交叉验证。总体而言，它为理解现代水利工程面临的宏观挑战和战略方向提供了坚实的理论基础，绝对是水资源管理领域不可多得的参考书目。

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我购买这本书是抱着尝试了解前沿工程工具集的心态。对于工具和软件层面的介绍，我希望能够得到更具体、更手把手的指导。书中涉及到的各种水文/水力模型接口和数据输入格式的描述，虽然专业，但更像是对软件功能的概述，而不是实际操作指南。比如，它提到了如何将遥感反演的地表蒸散量数据嵌入到流域尺度的水平衡模型中，但对于数据清洗和预处理的具体步骤，以及在特定软件平台（比如ArcGIS或特定开源工具）下的脚本范例，着墨不多。这使得这本书更像是一本概念性的战略蓝图，而非一本可以放在工具箱里随时翻阅的操作手册。对于那些希望快速上手新软件、直接应用新方法的工程师而言，这本书可能需要配合大量的在线教程或特定软件的用户手册一起使用，才能发挥最大效用。它的价值更多在于构建知识框架，而非提供即时的工作效率提升。

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从一位资深水资源规划师的角度来看，这本书的价值在于它提供了一种宏观的、系统性的视角来审视水环境问题。作者在探讨水与能源、水与粮食安全之间的复杂耦合关系时，展现了卓越的跨学科整合能力。特别是在讨论水权分配和跨界水资源管理争议时，书中引用的国际法和区域合作案例分析得鞭辟入里，揭示了技术解决方案背后更深层次的社会和政治博弈。这对我理解大型流域综合治理中的非技术因素至关重要。然而，我对书中对“小规模、适应性强”的本地化水管理方案的讨论深度略感失望。当前世界正转向更加分散、更具弹性的水处理系统，但我发现本书的重心仍然偏向于大型、集中式的基础设施规划和管理。如果能有更多关于社区自组织的水资源管理模式、低技术投入的生态工程案例，以及如何评估这些微观干预措施的长期生态效益的量化方法，那么这本书的覆盖面将会更加全面和贴合当前的发展趋势。

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这本书的标题听起来宏大且具有前瞻性，吸引我关注的焦点在于“可持续水管理”这一面向未来的议题。在阅读了关于非常规水源利用（如雨水收集和中水回用）的章节后，我感到受益匪浅。作者不仅仅罗列了技术手段，更侧重于分析了不同地区在政策激励、公众接受度和经济回报率方面的差异化实践经验，这为我在推进一个涉及社区层面的节水项目中提供了极具操作性的参考样本。相比于一些侧重于理论公式堆砌的教科书，这本书的‘案例研究’部分无疑是其最大的亮点之一，它们生动地展示了理论如何落地，以及在实际工程中遭遇的各种“软性”障碍，比如政府审批流程的冗长和利益相关者的博弈。当然，如果能增加一些关于数字孪生技术在水系统优化调度中的实际部署案例，那就更完美了，目前这方面的内容显得有些保守，更多关注于传统的系统动力学分析。

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这份资料的排版和装帧质量堪称上乘，纸张的质感非常适合长时间阅读和做笔记，这对于需要频繁查阅专业术语的读者来说，是一个重要的加分项。我尤其欣赏它在理论阐述上的那种严谨和递进的逻辑结构，从最基础的水动力学方程入手，逐步过渡到复杂的非线性水文模型，这种由浅入深的编排方式，使得即使是初入此领域的硕士生也能相对顺畅地跟进。书中对于“可持续性”这一核心概念的解读非常深刻，它不仅仅停留在水资源总量平衡的层面，而是巧妙地融入了生态健康、社会公平和经济可行性这三大支柱，这种跨学科的视野极大地拓宽了我的思维边界。美中不足的是，在介绍一些高阶的数值模拟方法时，例如有限元法在不规则边界条件下的应用，讲解略显简略，缺乏足够的数学推导过程，对于想深入研究算法核心的读者来说，可能会感到意犹未尽，需要额外查阅专门的计算数学书籍来补足背景知识。

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