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出版者:Kaplan

作者:Harbold, Harry S.

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:

價格:55.31

裝幀:Pap

isbn號碼:9781419501395

叢書系列:

圖書標籤:

• 環境工程
• 環境科學
• 水處理
• 空氣汙染
• 固體廢物處理
• 環境監測
• 環境影響評價
• 可持續發展
• 汙染控製
• 生態工程

《水利工程學：現代水資源管理與可持續發展》 內容概要 本書深入探討瞭水利工程學的核心原理、前沿技術及其在當代社會麵臨的復雜挑戰中的應用。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎的水文氣象分析到復雜的防洪抗旱係統設計、從河流動力學到水工建築物建造與維護的全過程。特彆強調瞭在氣候變化背景下，如何實現水資源的可持續管理和生態係統的健康維護。 第一部分：水文基礎與水資源評估 本部分構建瞭理解水利係統的理論基礎。首先，詳細闡述瞭水循環的各個環節，包括降水、蒸發、入滲和地錶徑流的形成機製。在此基礎上，引入瞭水文觀測、數據采集與分析的方法，如水文站網的閤理布局、遙感技術在水文要素監測中的應用。重點解析瞭水文頻率分析在工程設計中的關鍵作用，包括旱情與洪峰的統計學模型構建（如皮爾遜Ⅲ型分布、極值分布等）。同時，深入討論瞭流域水文模型，從傳統的集總式模型到分布式水文模型（如SWMM、HEC-HMS等），分析瞭不同模型在工程預測中的適用性、參數率定與驗證的科學流程。此外，還係統介紹瞭地下水動力學，包括含水層的性質、地下水流動的基本方程（如達西定律、薛拉菲依格方程），以及人工迴灌與地下水資源可持續開采的技術策略。 第二部分：水工建築物設計與結構安全 本章是水利工程的核心技術體現，詳細剖析瞭各類水工構築物的設計理論與結構安全要求。 2.1 擋水建築物設計： 涵蓋瞭重力壩、拱壩、支墩壩及土石壩的結構設計原理。對於混凝土壩，深入探討瞭材料的抗拉、抗壓性能，溫度控製與防凍融要求，以及在地震荷載下的動力響應分析。對於土石壩，則著重闡述瞭填築工藝的質量控製、滲流控製設計（如心牆、斜牆、鋪蓋的布置）以及壩體穩定性的極限平衡分析（如岸坡穩定、壩坡穩定）。 2.2 泄洪與輸水構築物： 詳細論述瞭溢洪道、輸水洞、渡槽和水工隧道的優化設計。重點講解瞭水力學在泄洪設施設計中的應用，如消能工的設計（如挑塊消能、地形消能），確保水流在下遊河道中的安全過渡。在輸水係統方麵，分析瞭管道水擊現象的預防與控製，以及渠道的水力特性優化，以減少水頭損失。 2.3 基礎處理與防滲技術： 論述瞭復雜地質條件下的基礎評價與處理技術，如灌漿止水帷幕的布置原理、固結灌漿的施工工藝與質量檢測。強調瞭在岩溶、砂層等地基上施工水工建築物所特有的風險控製措施。 第三部分：河流動力學與河道整治工程 河流是水利係統的載體，本部分聚焦於河流的自然演變規律及其工程乾預的科學性。 3.1 河流泥沙運動理論： 深入剖析瞭泥沙運動的機理，包括衝刷、淤積、卵石運動與泥沙輸運的統計學模型（如襯墊理論、半經驗公式）。討論瞭床麵起動條件、懸移質與推移質的分離計算方法。 3.2 河道整治與防洪： 結閤泥沙理論，係統介紹瞭河道整治的目標、原則與技術方案，如護岸工程（漿砌石、格賓網、柔性護坡）的設計與適用性分析。防洪工程方麵，重點講解瞭分洪、蓄滯洪區的科學規劃，以及洪水風險評估與管理體係的構建。內容延伸至城市內澇的防治策略，包括海綿城市理念在水利基礎設施中的融閤應用。 3.3 河口海岸工程基礎： 簡要介紹瞭潮汐、波浪動力學在海岸工程中的應用，如防波堤、丁壩的布置原則，以及泥沙淤積對航道和港口的影響評估。 第四部分：水資源優化配置與水環境治理 本部分麵嚮可持續發展目標，探討瞭水資源的宏觀管理和生態環境的協同保護。 4.1 水資源規劃與調度： 詳細介紹瞭區域水資源承載力的評估方法，包括水資源供需平衡分析。重點闡述瞭水庫群的優化調度理論，利用綫性規劃、動態規劃等數學方法，在滿足防洪、供水、發電等多目標約束下，實現水資源的長期最優分配策略。特彆關注非常規水源（如再生水、海水淡化水）的接入方案。 4.2 灌溉與農業節水： 探討瞭現代灌溉工程的設計與管理。內容涵蓋瞭作物需水量的確定、灌溉製度的製定、以及高效節水灌溉技術（如滴灌、噴灌）的應用效果評估。強調瞭水肥一體化技術在提高水資源利用率中的作用。 4.3 水生態修復與水環境工程： 深入分析瞭水體汙染的來源、遷移轉化規律與生態毒理學基礎。介紹瞭河流、湖泊的生態需水量的確定方法，並著重論述瞭人工濕地、生態攔汙與曝氣技術在水體自淨能力恢復中的應用。內容也涵蓋瞭流域水環境綜閤治理的規劃方法。 第五部分：水利工程的建設管理與信息化 本部分關注工程的生命周期管理，引入現代信息技術提升管理水平。 5.1 工程項目管理： 概述瞭水利工程項目的招投標、閤同管理、進度控製與質量保證體係。特彆強調瞭在復雜地質和水文條件下，風險識彆與應急預案的製定。 5.2 結構安全監測與健康診斷（SHM）： 詳細介紹瞭現代監測技術在水工建築物健康監測中的應用，包括光縴光柵傳感器、振動監測、滲流在綫監測係統的布設原理與數據分析。結閤有限元分析，構建瞭結構損傷的早期識彆模型，以指導預防性維護。 5.3 水利信息化與智慧水利： 探討瞭地理信息係統（GIS）、全球定位係統（GPS）與遙感技術（RS）在水利規劃、監測和管理中的集成應用。介紹瞭基於物聯網（IoT）和雲計算平颱的水資源實時調控與災害預警係統的構建模式。 --- 目標讀者： 本書麵嚮水利工程、土木工程、環境工程及相關學科的高年級本科生、研究生，以及從事水資源管理、水利規劃與工程設計、水文預報與防洪減災等領域的工程技術人員和管理人員。 本書特色： 本書不僅注重理論基礎的深度，更強調工程實踐中的應用性與前沿技術的融閤。通過大量案例分析和工程實例，幫助讀者建立係統的水利工程思維，適應新時代對水資源高效、安全、可持續管理提齣的更高要求。

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這本書的裝幀和印刷質量簡直令人驚喜。拿到手的時候就感覺沉甸甸的，紙張的厚度適中，摸起來有一種高級的質感，不是那種薄薄的、容易翻壞的紙張。封麵設計簡潔大氣，那種深沉的墨綠色調讓人立刻聯想到自然和環保的主題，雖然沒有太多花哨的圖案，但卻透露齣一種專業和嚴謹的氣息。內頁的排版也做得非常用心，字號大小適中，行距設置得當，即便是長時間閱讀也不會覺得眼睛很纍。更值得稱贊的是，書中大量的圖錶和插圖，綫條清晰、色彩準確，對於理解那些復雜的工程原理和數據分析非常有幫助。我特彆喜歡它在專業術語旁會做細緻的注釋或者在圖例中提供詳細的解釋，這對於我們這些初學者來說簡直是福音。裝訂方麵，書脊的處理也很牢固，可以完全平攤開來，方便你在學習過程中隨時做筆記或者對照參考資料，完全不用擔心書頁會鬆動或脫落。這種對細節的關注，體現瞭齣版方對讀者體驗的重視，讓人覺得購買這本書是物超所值的投資，光是這份閱讀的“觸感”就已經讓人心情愉悅，迫不及待地想要深入研讀其中的內容瞭。

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這本書的語言風格，可以說是兼具瞭學術的嚴謹性與科普的易懂性，成功地避開瞭許多技術書籍那種晦澀難懂的弊病。作者在陳述復雜概念時，非常擅長使用形象的比喻和類比，將那些抽象的化學反應和物理過程，描繪得生動具體，仿佛在腦海中構建瞭一個微觀的運行場景。例如，在解釋汙染物在環境介質中的遷移轉化規律時，作者采用瞭一種敘事性的筆法，將分子或顆粒的運動過程描述得富有動態感，極大地降低瞭初讀者的心理門檻。同時，它又沒有因為追求易懂而犧牲專業性，關鍵的公式和定義依然保持著教科書應有的精確性和規範性，確保瞭知識的準確傳達。這種平衡把握得恰到好處，讓我在閱讀過程中感到非常舒適，既能紮實地掌握核心技術，又不會在冗長的專業術語中迷失方嚮。這本書無疑是那種可以讓人捧在手裏，願意一口氣讀下去，而不是僅僅把它當做工具書來查閱的優秀著作。

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與其他教材相比，這本書在習題和自我評估方麵的設計，真的體現瞭“以學生為中心”的理念。大部分章節的末尾都有分層級的練習題。基礎題部分主要用於鞏固基礎概念的記憶和基本公式的應用，通常答案會直接在書後提供，方便即時檢驗。而進階挑戰題則往往設計成開放性的問題或者小型設計任務，需要綜閤運用多個章節的知識點來解決，這些題目往往沒有標準答案，而是考察解決問題的思維過程和邏輯嚴密性。我特彆欣賞它在部分難題後麵附帶的“思考方嚮提示”，這些提示非常巧妙，既不會直接給齣答案，又能在我思路卡殼時提供一個啓發性的角度，引導我繞過思維定勢。此外，書中還穿插瞭一些“項目設計小插麯”，將一個完整的環境工程項目分解成幾個小步驟，讓讀者扮演項目工程師的角色去嘗試解決。這種主動參與式的學習體驗，遠比被動地接收信息有效得多，它真正培養瞭將知識轉化為解決實際問題的能力，而不是僅僅為瞭考試而學習。

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這本書的作者在對前沿技術的介紹上做得非常齣色，展現瞭極強的時代敏感性和前瞻視野。我原本以為這是一本偏嚮經典理論的書籍，但驚喜地發現其中融入瞭大量關於可持續發展和新興汙染物處理的章節。例如，關於膜技術在水淨化中的最新進展，無論是納濾、反滲透還是正滲透，講解都非常到位，不僅描述瞭原理，還深入探討瞭膜汙染的控製策略和新型膜材料的開發方嚮。在固體廢棄物管理方麵，它並沒有止步於傳統的填埋和焚燒，而是詳盡地介紹瞭厭氧消化、熱解氣化等先進的資源化利用技術，並且還涉及瞭能源迴收的經濟性評估模型。更令我印象深刻的是，書中對“智能環境工程”概念的探討，比如如何利用物聯網和大數據優化汙水處理廠的運行效率，這無疑是為我們未來從業指明瞭重要的發展方嚮。這種緊跟時代脈搏，將最新科研成果有效地融入教學體係的能力，使得這本書不僅僅是一本教科書，更像是一份高質量的行業前沿報告，讓人時刻保持學習的熱情和對未來的期待。

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這本書在內容組織上的邏輯性是我目前接觸到的同類教材中最清晰、最有條理的一本。它不是簡單地羅列知識點，而是構建瞭一個循序漸進的學習路徑。開篇從宏觀的環境問題入手，很快就將我們帶入瞭基礎的科學原理層麵，例如流體力學和化學反應動力學在環境工程中的應用，這些基礎知識的講解深入淺齣，即便是對這些領域不甚熟悉的讀者也能迅速抓住核心概念。隨後，章節之間的過渡非常自然流暢，比如在講完水處理的基本單元操作後，緊接著就深入到具體的工藝流程設計，而不是跳躍到空氣汙染控製。每一個單元都會配備實際的案例研究，這些案例並非空泛的理論，而是結閤瞭不同國傢和地區的實際工程挑戰，這極大地增強瞭知識的實用性和可操作性。作者似乎深知理論與實踐之間的鴻溝，因此在解釋復雜模型時，總會穿插一些工程經驗的總結，告訴我們“在實際中應該注意什麼”，這種“過來人”的指導視角，讓學習過程充滿瞭啓發性，而不是枯燥的公式推導。這種精心設計的結構，使得學習者能夠像搭積木一樣，逐步建立起完整的知識體係框架。

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