水利建设的环境效应分析与量化 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国环境科学出版社

作者:方子云

出品人:

页数:336 页

译者:

出版时间:1993-6

价格:10.50

装帧:平装

isbn号码:9787800933646

丛书系列:

图书标签:

• 水利工程
• 环境影响
• 生态水文
• 环境效应
• 量化分析
• 水资源
• 生态环境
• 可持续发展
• 工程生态
• 流域管理

华北平原地下水资源演变与可持续利用研究 本书概要： 本书聚焦于华北平原这一中国最重要的农业区和人口密集区所面临的严峻地下水资源挑战。通过深入分析近五十年来该区域地下水储量、水位、水质和开采模式的动态变化，本书旨在揭示影响地下水系统稳定性的关键驱动因素，并构建一套面向可持续管理的决策支持体系。本书内容涵盖了区域水文地质结构解析、气候变化与人类活动耦合作用下的地下水补给与排泄机制、超采区地下水漏斗的形成与演化规律，以及由此引发的地面沉降、海水入侵等一系列环境地质问题。最后，本书提出了一系列具有地域针对性的地下水资源优化配置和高效回灌策略，为保障华北平原的粮食安全和生态安全提供科学依据。 第一章：华北平原水文地质背景与地下水系统概览 1.1 区域地质构造与水文地质单元划分 本章详细描述了华北平原的地质构造特征，包括太古宙基底、古生界、中新生界沉积层和第四系松散沉积物的空间分布。重点阐述了控水层、隔水层（如深部古河道粘土层）的厚度、岩性变化及其对地下水径流和储存能力的影响。基于水文地质特征的差异性，将华北平原划分为若干个独立或半独立的水文地质单元，如新生代盆地、山前冲洪积扇区和太行山-燕山山麓断裂带等，为后续的精细化管理奠定基础。 1.2 主要含水层系统特征分析 对区域内主要的第四系孔隙水系统进行深入剖析，包括上更新统、全新统潜水层、区域性承压含水层（如中厚层砂层）以及深部古近系碎屑岩含水层。分析了各含水层的岩性组合、有效孔隙度、渗透系数等关键水文地质参数的垂向和水平分布规律。通过历史钻井资料和地球物理勘探成果，构建了多层含水系统的三维地质模型，揭示了不同含水层之间的水力联系强度和相互影响机制。 1.3 区域水循环与物质运移机制 阐述了华北平原地下水的补给、径流和排泄过程。重点分析了大气降水、地表水侧渗、山区基岩裂隙水入渗等主要补给来源的空间差异性。讨论了区域性排泄途径，如河流下渗补给、人工开采以及基岩裂隙的深部排泄。利用同位素地球化学示踪技术（如$delta^{18}O$, $delta D$, $^3H$），探讨了地下水系统的年龄结构、径流路径和水文循环速率，明确了深部古老地下水的储量占比和潜在环境风险。 第二章：地下水资源的时空演变特征与驱动力分析 2.1 近五十年地下水储量动态监测与评估 基于1970年至当前的地质水文观测数据，对华北平原地下水储量的长期变化趋势进行统计分析。运用时间序列模型识别了地下水储量的周期性波动与线性趋势。精确测算了区域平均储量、主要含水层单位储量的变化速率，并绘制了地下水储量变化的空间分布图，清晰勾勒出主要负增长区域。 2.2 人工开采活动对水位的控制性影响 系统梳理了不同历史时期（建国初期、改革开放初期、高强度农业灌溉期、农业节水推广期）的地下水开采强度和空间格局变化。建立了地下水产量与区域年平均降水量、灌溉需求之间的回归关系模型。重点分析了高密度机井集群对区域潜水位和承压水位的叠加影响，揭示了超采强度与地下水位下降速率之间的非线性关系。 2.3 气候变化背景下的自然补给响应 研究了区域年平均气温、降水总量及其极端事件（如暴雨、干旱）对地下水天然补给量的影响。通过对比近三十年的气候数据与地下水波动，量化了气候变率对地下水储量变化的贡献率。探讨了极端干旱事件（如20世纪90年代、2010年代）对地下水系统稳定性的冲击效应及恢复时间。 第三章：超采引发的环境地质灾害与水质退化 3.1 地下水降落漏斗的形成机理与空间结构 详细分析了地下水超采区潜水位大幅下降的动力学过程，特别是巨厚第四系沉积层在非均匀抽水下的固结沉降机理。通过地面沉降监测数据（水准测量、GPS、InSAR遥感监测）与地下水位数据的耦合分析，建立了“水位-沉降”的量化关系模型，准确区分了可恢复弹性沉降与不可恢复非弹性沉降的比例。 3.2 海水入侵的临界阈值与预测模型 针对滨海平原地区，探讨了地下水过度开采导致的海陆交互带咸淡水界面上溯过程。利用电导率、氯离子浓度作为指标，确定了区域内海水入侵的初始时间和临界开采强度阈值。构建了基于达西定律和浓度扩散方程的咸水舌推移预测模型，评估了不同抽水情景下盐水入侵的潜在范围。 3.3 区域性水质污染与污染源解析 系统考察了华北平原地下水硝酸盐、砷、氟化物等常见污染物在空间上的分布特征。分析了农业面源污染（化肥、农药残留）、工业“三废”渗漏以及生活污水不当排放对地下水质量的长期影响。利用多元统计方法和主成分分析，对主要污染源进行了归因解析，为制定针对性的污染控制策略提供依据。 第四章：地下水资源可持续利用的调控策略与技术 4.1 区域地下水资源承载力评估与优化配置 采用水量平衡法、水文地质模型法和生态需水法相结合的方法，科学核算了华北平原不同水文地质单元的地下水资源允许开采量（安全地下水位）。提出了基于水量、水质和生态需求的“三约束”资源承载力评估体系。据此，制定了不同区域的差异化开采控制方案，明确了严控区、限制区和适度开发区的边界。 4.2 地表水与地下水联合调度关键技术 重点研究了引黄水、引滦水等外调地表水资源向地下水的有效回灌技术。包括大 কর্তৃত্ব渗渠、人工湖泊回灌、以及管网式渗漏回灌工程的设计与运行优化。量化分析了地表水回灌对恢复区域地下水位、减缓地面沉降和改善水质的综合效益，并提出了地表水利用率最大化的调度原则。 4.3 农业节水与地下水替代利用工程实践 深入分析了华北平原农业灌溉用水的结构和效率。评估了喷灌、滴灌技术在不同作物和土壤条件下的节水潜力。提出了“以水定地、以水定产”的农业结构调整建议。同时，探讨了再生水、雨水集蓄利用在非传统水源补给中的应用前景，旨在从源头上降低对地下水的依赖。 结论与展望 本书总结了华北平原地下水系统面临的不可逆性风险与可恢复潜力，强调了跨部门、跨区域协同管理的重要性。展望未来研究，提出应进一步加强地下水-地表水-生态系统耦合模型的研发，并利用大数据和人工智能技术实现地下水动态的实时预警和智能决策支持，确保区域水资源的可持续利用和区域生态环境的安全稳定。

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这本书的价值不仅仅在于技术层面，更在于其对政策制定和公众参与机制的深刻反思。书中用了相当的篇幅讨论了“环境公平性”在水利项目决策中的缺失，并探讨了如何通过透明化的信息披露和基于影响程度的分级补偿机制来增强社区的接受度。我个人认为，这部分内容极具现实意义，尤其是在当前许多地区面临水资源再分配冲突的背景下。它不仅仅是在教我们如何“计算”环境成本，更是在引导我们思考“谁来承担”这些成本。作者巧妙地穿插了一些跨国界的河流管理案例，展示了不同文化背景下，环境治理目标是如何被协商和平衡的。这种宏观的制度设计视角，使得本书超越了一般的工程手册，上升到了环境治理与社会治理的交叉层面，为理解复杂的水环境治理困境提供了富有洞察力的框架。

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这本书给我的整体感觉是，它是一部跨越了传统水文学与环境科学边界的综合性力作。它成功地将晦涩的数学模型与具体的工程实践案例紧密地结合起来，使得抽象的“环境效应”具体化、可测量化。我尤其欣赏它在讨论“工程适应性管理”方面的讨论，作者强调了在气候变化背景下，任何初始设计都应被视为一个持续学习和修正的过程。书中列举的几种快速响应环境变化的监测与预警技术，比如基于物联网的实时水质和流量传感器网络，为未来智慧水利建设提供了前瞻性的指引。这本书无疑是水利规划领域内的一座里程碑，它不仅提供了解决现有问题的工具箱，更重要的是，它激励着我们去思考如何构建一个更具韧性、更能与自然和谐共存的水利未来。

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从排版和结构上看，这本书的编排逻辑清晰流畅，尽管内容涉及大量专业术语和复杂图表，但作者通过精心设计的案例研究路径，有效地引导了读者的理解。我注意到作者在探讨水库调度对河流健康的影响时，采用了时间序列分析的视角，这在同类文献中是相对少见的。他不仅展示了短期内的冲击，更着重分析了数十年尺度上的生态漂移和系统退化趋势。特别是关于“生态需水”的确定方法，书中提出了多种计算模型，并对比了它们在不同河流类型下的适用性，这种严谨的对比分析，避免了简单地推崇某一种“万能公式”。对于希望建立自己本地化环境评估体系的研究人员来说，这种方法论上的开放性和批判性，提供了极佳的参照和启发。

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这本关于水利工程环境影响评估的著作，着实让人眼前一亮，尤其是在处理复杂的水文地质条件时所展现出的深度和广度。我印象最深的是它对河流生态系统敏感性评估的那一章节，作者没有停留在传统的生态指标罗列上，而是引入了一种基于多源遥感数据与实地监测相结合的动态模型，来模拟大型水坝建设对下游湿地生物多样性的长期影响。书中详细阐述了如何构建一个涵盖水温、泥沙输移、底栖生物群落结构等多变量的耦合模型，这对于那些负责大型基础设施规划的工程师和决策者来说，无疑是一份极其宝贵的参考资料。它清晰地指出了在初期规划阶段就必须纳入环境考量的关键节点，避免了后期治理的巨大成本和不可逆转的生态破坏。特别是对于那些位于季风气候区的河流系统，其在枯水期和丰水期的水量变化剧烈，如何在这种极端不确定性下设计出兼顾防洪与生态基流的方案，书中的案例分析提供了非常具有操作性的思路，远超我预期的理论深度。

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阅读这本书的过程，就像是跟随一位经验丰富的水利规划师进行了一次深入的田野考察与理论思辨的结合之旅。它的叙事风格非常务实，没有过多空泛的理论说教，而是紧密围绕“量化”这一核心目标展开。我特别欣赏其在风险评估方法论上的创新尝试，例如，它提出了一种将社会经济脆弱性指标与自然灾害概率相结合的综合风险矩阵，这使得环境影响不再是孤立的生态问题，而是与区域可持续发展紧密挂钩的系统性风险。书中对特定污染物（如重金属在水库底泥中的迁移转化）的运移路径分析极为细致，涉及了复杂的化学动力学方程和数值模拟技术。对于初次接触此类交叉学科研究的读者，可能需要一定的专业背景才能完全消化其中的技术细节，但其提供的详尽的数学推导和软件应用指南，无疑为专业人士打开了新的研究视角，让人感觉到作者在数据处理和模型构建上的匠心独具。

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