具体描述
现代水务管理与技术前沿：面向可持续发展的综合性指南 本书聚焦于当代城市水务管理面临的复杂挑战与前沿技术应用，旨在为水资源规划、供水安全保障、水环境治理及水利工程创新提供一套系统化、前瞻性的理论框架与实践指导。全书内容涵盖了从宏观政策制定到微观工程实施的多个层面，特别强调了在气候变化、人口增长及城市化加速背景下，构建韧性、高效、可持续水系统的必要性与实现路径。 --- 第一部分：城市水系统规划与韧性建设 本部分深入探讨了城市水系统的长期发展战略与危机应对机制。 第一章：全球水资源挑战与中国水战略转型 详细分析了全球水资源短缺、水质恶化及极端天气事件频发的现状，并将其置于国家生态文明建设和“双碳”目标的大背景下进行审视。内容着重于： 水资源承载力评估模型： 介绍如何运用地理信息系统（GIS）和遥感技术，结合流域尺度的水文、气候、社会经济数据，科学评估城市水资源供给的极限。 需求侧管理（DSM）的深化应用： 不仅关注节水技术，更侧重于价格机制、行为经济学在水资源分配中的作用，提出基于用水户行为模式的差异化管理策略。 跨区域水资源调配的博弈与协同： 探讨大型调水工程的社会、经济、生态影响评估方法，以及在多方利益主体间实现公平与效率平衡的治理模式。 第二章：面向未来的城市供水管网系统优化 本章侧重于供水基础设施的现代化与智能化升级，以确保供水系统的可靠性与服务质量。 DMA分区计量与压力管理： 阐述如何科学划分大口径供水管网的DMA（District Metered Area），引入先进的压力传感器网络与实时调控算法，实现管网的区域化、精细化管理，大幅降低非计划漏失。 水力模型的高级应用： 介绍基于计算流体力学（CFD）的三维管网仿真技术，用于分析复杂节点、泵站优化配置及罕见工况下的水力冲击（如水锤现象）的预防与抑制。 老旧管网的更新与替代策略： 探讨基于风险评估（RBA）的管道寿命预测模型，指导城市管理者制定优先级的更新计划，并介绍非开挖修复技术（如内衬修复）的适用性分析。 第三章：城市水务的数字化转型与智慧水务架构 本章全面梳理了信息技术在水务管理中的集成应用，构建智慧水务的顶层设计。 物联网（IoT）在水环境监测中的部署： 涵盖水质、流量、水位多参数传感器的选型、布设标准与数据传输协议。重点阐述边缘计算在海量实时数据预处理中的作用。 大数据分析与预测性维护： 利用机器学习算法对历史运行数据（能耗、故障记录、水质波动）进行深度挖掘，实现设备健康状态的在线诊断与故障的提前预警。 数字孪生（Digital Twin）在水系统中的构建： 介绍如何搭建高保真度的供水/排水管网数字模型，用于模拟政策变化、极端天气情景下的系统响应，作为决策支持的虚拟实验平台。 --- 第二部分：非常规水资源利用与水环境协同治理 本部分关注水资源的循环利用、水生态的修复与水污染的源头控制，是实现可持续发展的关键领域。 第四章：非常规水资源的高效回收与再利用技术 探讨非常规水源的开发，以缓解对地表水和地下水的依赖。 再生水深度处理与回用标准： 详细介绍膜生物反应器（MBR）、纳滤（NF）、反渗透（RO）等组合工艺在实现高标准回用水质（饮用级或特定工业用途）中的工艺选择与能耗优化。 雨洪资源化利用（Sponge City）： 从流域尺度出发，阐述低影响开发（LID）技术如绿色屋顶、透水铺装、下凹式绿地的工程设计参数与径流削减效率评估。重点分析多功能设施的耦合设计。 海水淡化与耦合能源系统： 讨论大型海水淡化项目在选址、预处理、膜污染控制及余热/余压回收方面的最新进展，特别是与可再生能源（如光伏、风电）耦合以降低单位水成本的技术路径。 第五章：水生态系统健康评估与河流廊道修复 本章将水利工程与生态学原理相结合，指导河流和湖泊的综合治理。 河流健康指数（RHI）的构建与应用： 介绍整合水文连通性、水质指标、生物多样性等要素的综合评价体系，用于量化河流生态系统的退化程度。 生态流量（Environmental Flow）的科学核算： 探讨针对不同河流类型和生态目标（如维持鱼类栖息地、保障湿地健康）的最小生态流量计算方法，并将其纳入水资源调度指令。 河湖蓝绿基础设施的系统设计： 强调构建连续、完整的生态廊道，提升城市对洪水的自然调蓄能力，并利用人工湿地等工程手段实现对面源污染的生态净化。 第六章：市政污水处理的提质增效与能源回收 本章聚焦于新型污水处理技术，实现从“废物处理”到“资源回收”的转变。 活性污泥法的能耗优化与除磷除氮技术： 深入分析厌氧/好氧/缺氧（A²/O）工艺的优化运行参数，介绍短程硝化反硝化、厌氧氨氧化（Anammox）等节能除氮技术。 污泥的无害化与资源化： 探讨污泥热解、厌氧消化耦合沼气发电的经济性分析，以及磷、氮等营养物质从污泥中回收的工艺流程与市场前景。 分布式污水处理系统： 针对老旧城区和新开发区域，介绍模块化、占地小的污水处理单元的设计、运行维护要点，以及回用水的就地消纳模式。 --- 第三部分：水利工程的安全保障与工程质量控制 本部分关注水利基础设施的结构安全、施工控制与全生命周期管理。 第七章：大中型水利工程的结构安全监测与评估 本章着重于高风险水工建筑物（如水库、大坝）的安全保障体系。 结构健康监测（SHM）技术： 介绍光纤光栅、微机电系统（MEMS）传感器在监测坝体渗流、位移、应力应变方面的应用，以及多源异构数据的融合分析技术。 水工建筑物抗震与溃坝风险评估： 运用概率风险分析（PRA）方法，评估不同地震烈度下水库失事概率，并据此提出加固和除险加固的工程措施。 水库调度与防洪风险的交互作用： 探讨在气候不确定性增加的背景下，如何优化水库的日常调度规则，平衡发电、供水与防洪效益，降低“有人管”工程的失效风险。 第八章：水利工程的施工质量控制与工程信息化 本章面向工程实践，强调从设计到竣工验收全过程的质量管控。 新型土石坝填筑与防渗技术： 介绍碾压曲线的动态优化、心墙防渗体材料的选择标准，以及电法、探地雷达在填筑过程中的质量检测应用。 混凝土大坝的温控与裂缝控制： 详细阐述水化热计算、导管冷却系统的设计参数，以及后期养护措施对混凝土结构耐久性的影响。 BIM技术在水利工程中的应用： 探讨建筑信息模型（BIM）在复杂水工结构的设计协同、施工进度模拟、成本控制及资产管理中的集成化应用模式。 第九章：水利工程的法律法规体系与制度创新 本章从管理和制度层面探讨保障水利工程良性运行的外部环境。 水利工程的运营维护（O&M）模式转型： 比较公建民营（PPP）、特许经营等多种运维模式的优劣，重点分析如何通过绩效考核机制保障外包服务的质量。 水事管理中的权责界定与争议解决机制： 梳理涉及水量分配、工程征占地、水污染损害赔偿等方面的法律框架，提出多方参与的协调机制。 水利工程全生命周期风险管理： 建立覆盖规划、设计、施工、运营、报废全阶段的风险登记与应对库，确保管理决策的系统性和前瞻性。 --- 本书的价值在于其广博的知识覆盖面和对前沿技术的精准把握。它不仅仅是一部技术手册，更是水务部门、规划设计院所、科研机构及相关高等院校师生应对新时代水资源挑战的综合性工具书。
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