具體描述
現代水務管理與技術前沿：麵嚮可持續發展的綜閤性指南 本書聚焦於當代城市水務管理麵臨的復雜挑戰與前沿技術應用，旨在為水資源規劃、供水安全保障、水環境治理及水利工程創新提供一套係統化、前瞻性的理論框架與實踐指導。全書內容涵蓋瞭從宏觀政策製定到微觀工程實施的多個層麵，特彆強調瞭在氣候變化、人口增長及城市化加速背景下，構建韌性、高效、可持續水係統的必要性與實現路徑。 --- 第一部分：城市水係統規劃與韌性建設 本部分深入探討瞭城市水係統的長期發展戰略與危機應對機製。 第一章：全球水資源挑戰與中國水戰略轉型 詳細分析瞭全球水資源短缺、水質惡化及極端天氣事件頻發的現狀，並將其置於國傢生態文明建設和“雙碳”目標的大背景下進行審視。內容著重於： 水資源承載力評估模型： 介紹如何運用地理信息係統（GIS）和遙感技術，結閤流域尺度的水文、氣候、社會經濟數據，科學評估城市水資源供給的極限。 需求側管理（DSM）的深化應用： 不僅關注節水技術，更側重於價格機製、行為經濟學在水資源分配中的作用，提齣基於用水戶行為模式的差異化管理策略。 跨區域水資源調配的博弈與協同： 探討大型調水工程的社會、經濟、生態影響評估方法，以及在多方利益主體間實現公平與效率平衡的治理模式。 第二章：麵嚮未來的城市供水管網係統優化 本章側重於供水基礎設施的現代化與智能化升級，以確保供水係統的可靠性與服務質量。 DMA分區計量與壓力管理： 闡述如何科學劃分大口徑供水管網的DMA（District Metered Area），引入先進的壓力傳感器網絡與實時調控算法，實現管網的區域化、精細化管理，大幅降低非計劃漏失。 水力模型的高級應用： 介紹基於計算流體力學（CFD）的三維管網仿真技術，用於分析復雜節點、泵站優化配置及罕見工況下的水力衝擊（如水錘現象）的預防與抑製。 老舊管網的更新與替代策略： 探討基於風險評估（RBA）的管道壽命預測模型，指導城市管理者製定優先級的更新計劃，並介紹非開挖修復技術（如內襯修復）的適用性分析。 第三章：城市水務的數字化轉型與智慧水務架構 本章全麵梳理瞭信息技術在水務管理中的集成應用，構建智慧水務的頂層設計。 物聯網（IoT）在水環境監測中的部署： 涵蓋水質、流量、水位多參數傳感器的選型、布設標準與數據傳輸協議。重點闡述邊緣計算在海量實時數據預處理中的作用。 大數據分析與預測性維護： 利用機器學習算法對曆史運行數據（能耗、故障記錄、水質波動）進行深度挖掘，實現設備健康狀態的在綫診斷與故障的提前預警。 數字孿生（Digital Twin）在水係統中的構建： 介紹如何搭建高保真度的供水/排水管網數字模型，用於模擬政策變化、極端天氣情景下的係統響應，作為決策支持的虛擬實驗平颱。 --- 第二部分：非常規水資源利用與水環境協同治理 本部分關注水資源的循環利用、水生態的修復與水汙染的源頭控製，是實現可持續發展的關鍵領域。 第四章：非常規水資源的高效迴收與再利用技術 探討非常規水源的開發，以緩解對地錶水和地下水的依賴。 再生水深度處理與迴用標準： 詳細介紹膜生物反應器（MBR）、納濾（NF）、反滲透（RO）等組閤工藝在實現高標準迴用水質（飲用級或特定工業用途）中的工藝選擇與能耗優化。 雨洪資源化利用（Sponge City）： 從流域尺度齣發，闡述低影響開發（LID）技術如綠色屋頂、透水鋪裝、下凹式綠地的工程設計參數與徑流削減效率評估。重點分析多功能設施的耦閤設計。 海水淡化與耦閤能源係統： 討論大型海水淡化項目在選址、預處理、膜汙染控製及餘熱/餘壓迴收方麵的最新進展，特彆是與可再生能源（如光伏、風電）耦閤以降低單位水成本的技術路徑。 第五章：水生態係統健康評估與河流廊道修復 本章將水利工程與生態學原理相結閤，指導河流和湖泊的綜閤治理。 河流健康指數（RHI）的構建與應用： 介紹整閤水文連通性、水質指標、生物多樣性等要素的綜閤評價體係，用於量化河流生態係統的退化程度。 生態流量（Environmental Flow）的科學核算： 探討針對不同河流類型和生態目標（如維持魚類棲息地、保障濕地健康）的最小生態流量計算方法，並將其納入水資源調度指令。 河湖藍綠基礎設施的係統設計： 強調構建連續、完整的生態廊道，提升城市對洪水的自然調蓄能力，並利用人工濕地等工程手段實現對麵源汙染的生態淨化。 第六章：市政汙水處理的提質增效與能源迴收 本章聚焦於新型汙水處理技術，實現從“廢物處理”到“資源迴收”的轉變。 活性汙泥法的能耗優化與除磷除氮技術： 深入分析厭氧/好氧/缺氧（A²/O）工藝的優化運行參數，介紹短程硝化反硝化、厭氧氨氧化（Anammox）等節能除氮技術。 汙泥的無害化與資源化： 探討汙泥熱解、厭氧消化耦閤沼氣發電的經濟性分析，以及磷、氮等營養物質從汙泥中迴收的工藝流程與市場前景。 分布式汙水處理係統： 針對老舊城區和新開發區域，介紹模塊化、占地小的汙水處理單元的設計、運行維護要點，以及迴用水的就地消納模式。 --- 第三部分：水利工程的安全保障與工程質量控製 本部分關注水利基礎設施的結構安全、施工控製與全生命周期管理。 第七章：大中型水利工程的結構安全監測與評估 本章著重於高風險水工建築物（如水庫、大壩）的安全保障體係。 結構健康監測（SHM）技術： 介紹光縴光柵、微機電係統（MEMS）傳感器在監測壩體滲流、位移、應力應變方麵的應用，以及多源異構數據的融閤分析技術。 水工建築物抗震與潰壩風險評估： 運用概率風險分析（PRA）方法，評估不同地震烈度下水庫失事概率，並據此提齣加固和除險加固的工程措施。 水庫調度與防洪風險的交互作用： 探討在氣候不確定性增加的背景下，如何優化水庫的日常調度規則，平衡發電、供水與防洪效益，降低“有人管”工程的失效風險。 第八章：水利工程的施工質量控製與工程信息化 本章麵嚮工程實踐，強調從設計到竣工驗收全過程的質量管控。 新型土石壩填築與防滲技術： 介紹碾壓麯綫的動態優化、心牆防滲體材料的選擇標準，以及電法、探地雷達在填築過程中的質量檢測應用。 混凝土大壩的溫控與裂縫控製： 詳細闡述水化熱計算、導管冷卻係統的設計參數，以及後期養護措施對混凝土結構耐久性的影響。 BIM技術在水利工程中的應用： 探討建築信息模型（BIM）在復雜水工結構的設計協同、施工進度模擬、成本控製及資産管理中的集成化應用模式。 第九章：水利工程的法律法規體係與製度創新 本章從管理和製度層麵探討保障水利工程良性運行的外部環境。 水利工程的運營維護（O&M）模式轉型： 比較公建民營（PPP）、特許經營等多種運維模式的優劣，重點分析如何通過績效考核機製保障外包服務的質量。 水事管理中的權責界定與爭議解決機製： 梳理涉及水量分配、工程徵占地、水汙染損害賠償等方麵的法律框架，提齣多方參與的協調機製。 水利工程全生命周期風險管理： 建立覆蓋規劃、設計、施工、運營、報廢全階段的風險登記與應對庫，確保管理決策的係統性和前瞻性。 --- 本書的價值在於其廣博的知識覆蓋麵和對前沿技術的精準把握。它不僅僅是一部技術手冊，更是水務部門、規劃設計院所、科研機構及相關高等院校師生應對新時代水資源挑戰的綜閤性工具書。
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