Environmental Hydraulics - Theoretical, Experimental and Computational Solutions pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Press

作者:Lopez-Jimenez, P. A.; Fuertes-Miquel, V. S.; Iglesias-Rey, P. L.

出品人:

页数:366

译者:

出版时间:2009-12-10

价格:USD 124.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780415566971

丛书系列:

图书标签:

• Environmental Hydraulics
• Hydraulic Engineering
• Fluid Mechanics
• Computational Fluid Dynamics
• Open Channel Flow
• River Engineering
• Coastal Engineering
• Water Resources
• Numerical Modeling
• Hydrology

好的，下面是一本关于环境工程、水利学和计算方法等主题的图书简介，其内容不涉及您提供的特定书名《Environmental Hydraulics - Theoretical, Experimental and Computational Solutions》。 --- 书名：《水资源管理中的复杂系统动力学：从流域尺度到城市基础设施的综合分析》 图书简介 本书旨在为水资源工程师、环境科学家、规划师以及对水文过程、水质动力学和可持续水管理感兴趣的研究人员提供一个全面的、跨学科的视角。我们正处于一个关键的时期，气候变化、快速城市化和水污染挑战日益严峻，要求我们超越传统的线性分析方法，转向更精细、更具系统性的理解框架。本书正是为了应对这一需求而编写，重点关注复杂系统方法在现代水资源管理中的应用。 第一部分：水文过程的复杂性与尺度效应 本部分首先深入探讨了流域尺度上水文过程的内在复杂性。传统的水文模型往往简化了地表水、地下水和大气之间的复杂相互作用。本书则着重分析了分形水文理论在描述降雨-产流过程中的适用性，探讨了非线性水文响应的机制，以及如何利用时间序列分析识别流域系统中的突发事件（如极端降水和干旱）。 我们详细讨论了多尺度水文模拟的重要性。从地块尺度的土壤水分运动，到区域尺度的地表径流汇集，再到全球尺度的气候反馈，本书通过案例研究展示了如何构建能够有效桥接不同空间和时间尺度的耦合模型。特别关注了不确定性量化，介绍了贝叶斯方法和蒙特卡洛模拟在评估模型输入和结构不确定性中的应用，这对可靠的水资源规划至关重要。 第二部分：水环境质量的传输与转化动力学 水质问题是当代环境工程的核心挑战之一。本书摒弃了简单的“一维对流-弥散”模型，转向研究污染物在复杂介质中的多相传输和生物地球化学转化。 我们详细分析了河流、湖泊和地下水系统中污染物（如营养盐、微污染物和新兴污染物）的迁移规律。这包括对孔隙介质中的吸附-解吸动力学的深入探讨，以及在多孔介质中流体流动的非达西定律在模拟地下水污染羽流扩展中的应用。 在水质转化方面，本书对生物降解动力学进行了系统性梳理，特别是考虑了环境因素（如温度、溶解氧、微生物群落结构）如何影响污染物的去除效率。我们引入了反应性输运模型（RTM），展示了如何将复杂的生化反应网络整合到水动力学框架中，以更准确地预测水体自净能力和污染物的长期归趋。此外，对城市排水系统中的组合溢流（CSO）和分散式污水处理系统的污染物负荷评估也进行了专题讨论。 第三部分：城市水基础设施的韧性与优化 随着城市化的加速，水务基础设施（供水、排水、雨洪管理）面临巨大的压力。本书将焦点转向韧性（Resilience）和可持续性，并引入了复杂网络理论来分析城市水系统的结构和脆弱性。 我们将城市供水管网视为一个相互连接的网络，运用图论和网络拓扑分析来评估在突发事件（如管道爆裂或污染入侵）下系统的恢复能力和关键节点的识别。对于雨洪管理，本书重点介绍了绿色基础设施（GI）和低影响开发（LID）技术的整合设计。我们不仅讨论了这些技术的物理水文响应，还评估了它们在降低城市热岛效应和提高生物多样性方面的协同效益。 此外，本书深入探讨了智能水务系统中的数据驱动方法。利用先进的传感器技术和机器学习算法，如支持向量机（SVM）和人工神经网络（ANN），来预测用水需求、检测泄漏和优化泵站运行，从而实现水资源分配的实时调控和能耗的最小化。 第四部分：建模工具的集成与未来展望 本书的最后一部分旨在指导读者如何有效地集成理论、实验数据和计算工具。我们不侧重于特定商业软件的操作指南，而是侧重于模型构建的哲学和方法论。 我们讨论了耦合建模框架的设计原则，例如如何将三维水动力模型与二维水质模型以及一维管网模型进行有效耦合。对于实验数据，本书强调了数据同化技术在校准和验证复杂模型中的作用，确保模型结果的可靠性。 在总结部分，本书展望了水资源领域的前沿研究方向，包括地球系统模型（ESMs）在预测极端气候事件对水资源的影响、同位素示踪技术在解析地下水补给机制中的应用，以及社会-生态系统（SES）方法在制定适应性水资源政策中的集成。 本书的特色： 本书的价值在于其跨学科的深度和对“复杂性”的系统性处理。它要求读者超越单一学科的限制，理解水现象本质上的非线性和相互依赖性。通过严谨的理论推导、对实际实验数据的批判性评估以及对先进计算方法的应用指导，本书致力于培养读者解决现实世界中最棘手的水资源挑战所需的分析能力。它不是一本简单的教科书，而是一本面向未来水资源系统分析的工具书和思想指南。 ---

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