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出版者:

作者:刘金平;周砺;陈树娥;程琳

出品人:

页数:138

译者:

出版时间:2001-12

价格:12.00元

装帧:

isbn号码:9787508408859

丛书系列:

图书标签:

• 水文气象
• 气象学
• 水文学
• 数据格式
• 标准规范
• 数据处理
• 遥感
• 环境科学
• 信息技术
• GIS

《河流动力学与水文模型：现代河流管理的新范式》 简介 本书深入探讨了河流系统的复杂动力学过程，并着重介绍了如何利用先进的水文模型来指导现代河流管理实践。在气候变化和人类活动日益加剧的背景下，理解河流的物质和能量传输机制，预测其未来变化趋势，对于保障水资源安全、生态系统健康以及防洪减灾至关重要。本书旨在为水文学、环境工程、土木工程以及地理科学领域的专业人士、研究人员和研究生提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考框架。 第一部分：河流系统的基础理论与观测 本书首先奠定了河流动力学的基础。我们详尽阐述了水流的连续性原理、动量守恒定律（Navier-Stokes方程在河流尺度上的简化），以及能量转换在河流过程中的核心作用。 1.1 河流形态与水流机制 河流形态学是理解水文过程的前提。本章详细分析了河床糙率（如Manning系数的适用性与局限性）、河道几何参数（如弯曲度、坡降）对水流速度和水面线的影响。我们不仅讨论了均匀流和非均匀流的计算方法，还引入了对紊流结构特征的深入分析，包括剪切应力分布和脉动速度的测量技术。特别关注了在极端洪水事件中，浅水波理论和浅水方程组（Saint-Venant方程）的适用边界和求解策略。 1.2 汇流过程与流域响应 汇流是连接降雨、下垫面过程与河道水流的关键环节。本书系统回顾了流域水文响应理论，从早期的径流系数法到现代的分布式水文模型。我们重点剖析了产流机制的物理过程，包括入渗、地表径流、浅层地下水流和基流的相互作用。土壤水分状况、植被覆盖和土地利用变化对汇流过程的影响被置于量化分析的框架之下。书中详细介绍了单位线理论的演变，并引入了基于过程的（Process-based）汇流模型，强调了时空异质性在流域响应中的决定性作用。 1.3 泥沙输移与河床演变 河流不仅输送水，更输送泥沙。泥沙过程是河流形态稳定的主要控制因素。本部分深入探讨了泥沙的起动条件、输移能力和形态反馈机制。我们对比了经典泥沙运动理论，如Shields图、Meyer-Peter-Müller公式，并介绍了用于悬移质和推移质输移的经验和半经验模型。针对复杂水流条件下的冲淤变化，引入了近期关于二维和三维泥沙输移的数值模拟方法，特别强调了侧向泥沙运动对河道弯曲和岸线侵蚀的影响。 第二部分：先进水文模型构建与应用 本书的第二部分聚焦于水文模型的理论构建、参数化和实际应用，旨在提供一套解决复杂水文问题的实用工具箱。 2.1 经典水文模型的复习与批判 对诸如Stanford IV、HEC-HMS等概念性模型进行了详细的回顾，并从物理机制的充分性角度进行审视。本章的重点在于识别这些模型的局限性，尤其是在极端天气事件下，由于参数的非线性和不确定性导致的预测误差。我们强调了模型结构选择的重要性，即模型应与其应用目标和输入数据精度相匹配。 2.2 分布式水文模型的原理与实践 分布式模型是当前水文模拟的前沿方向。本书详细介绍了基于地理信息系统（GIS）的流域划分、水力连接性的建立，以及如何将物理过程（如蒸散发、入渗、水流）在空间上进行精细化描述。我们深入分析了如MIKE SHE或SWAT等典型分布式模型的核心算法，包括地下水与地表水的耦合机制。实践案例部分展示了如何利用高精度数字高程模型（DEM）来提取流域水力拓扑结构，并进行模型参数的敏感性分析和率定。 2.3 水动力学模型：从一维到三维 水动力学模拟是洪水预报和工程设计的基础。本章详细介绍了求解Saint-Venant方程组的数值方法，包括有限差分法（FDM）和有限体积法（FVM），以及交错网格与非结构化网格的应用。我们对一维（河流干流）、二维（平原漫滩）和三维（复杂水域或近海口）模型进行了区分和对比，并重点阐述了边界条件（如潮汐、上游来水、下泄口）的精确设置对模拟结果的影响。在洪水淹没模拟方面，结合了LiDAR数据，展示了高分辨率洪水过程线的重建技术。 第三部分：不确定性分析与集成应用 现代水文科学强调对模型预测结果的可靠性评估。本部分关注模型的不确定性、数据同化以及多模型集成策略。 3.1 模型参数与结构的不确定性 所有模型都受限于对自然界过程的简化。本章探讨了参数不确定性（如率定难度）和结构不确定性（如模型结构选择错误）的量化方法。介绍了贝叶斯方法在参数估计中的应用，以及马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法在探索参数空间中的强大能力。 3.2 数据同化技术在实时预报中的应用 为了提高短期和中期水文预报的准确性，数据同化技术至关重要。本书介绍了卡尔曼滤波及其扩展形式（EnKF）在实时更新模型状态变量（如土壤湿度、地下水位）中的应用。通过融合实时观测数据（如雨量计、水位计、遥感反演数据），实现模型的动态校正，确保预报的及时性和可靠性。 3.3 气候变化背景下的未来情景分析 河流管理必须着眼于未来。本书讨论了如何将全球气候模式（GCMs）和区域气候模式（RCMs）的输出，通过降尺度方法转化为水文模型可用的输入。随后，详细介绍了如何利用校准后的水文模型，在不同温室气体排放情景下，对未来河流流量、洪水频率和枯水事件的可能变化进行预测和风险评估。这部分为制定适应性水资源管理策略提供了科学依据。 总结 《河流动力学与水文模型：现代河流管理的新范式》不仅是一本理论教材，更是一本面向工程实践的指南。它系统地整合了从基础物理原理到前沿数值模拟的知识体系，旨在培养读者解决复杂水文问题的能力，推动河流管理从经验决策向科学预测的转变。本书的深度和广度，使其成为水利、环境科学领域不可或缺的参考资料。

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初拿到这本书时，我以为它会是一本轻松愉快的读物，毕竟封面设计得清新明快，配色也充满了活力。然而，内容展开后，我才发现它暗藏着一股强大的批判力量。作者以一种近乎讽刺的幽默感，剖析了当代社会中那些光鲜亮丽背后的荒谬与虚伪。那些看似寻常的日常场景，在作者的笔下被放大、扭曲，暴露出其内在的逻辑缺陷。这种由笑声转为沉思的过程，是阅读体验中最精彩的部分。它没有直接喊出激进的口号，而是通过精妙的场景设置和人物对话，让读者自己去体会其中的荒诞性。这种“润物细无声”的批判，比直白的控诉更具穿透力，因为它迫使我们反思自己是否也在不经意间成为了这种荒谬循环的一部分。它像一面镜子，虽然映照出的景象并不总是悦目的，但却是我们急需审视的自身处境。

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坦白讲，这本书的深度超出了我预期的哲学探讨范畴。它似乎在试图回答一些关于“存在”的终极问题，但完全避开了形而上学的空泛说教。作者将这些宏大的命题，巧妙地融入到对一个普通家庭几代人命运的追踪记录之中。通过对日常琐事的细致描摹——比如餐桌上的争执、旧照片的整理、邻里间的微妙关系——来折射出时间流逝的不可逆性以及个体在历史长河中的渺小与挣扎。文字的节奏感把握得极好，时而缓慢沉静，如同湖面上的微波，时而又因突发事件而变得急促有力，如同山洪爆发。阅读时，我常常停下来，思考自己与父母、祖辈之间的联系，以及我所处的位置在更宏大的时间轴上意味着什么。这本书没有提供明确的答案，它提供的，是一种更具启发性的提问方式，引导读者自行构建对生命意义的理解，其留给读者的思考空间是极其广阔的。

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这本新近拜读的著作，坦率地说，与我平日涉猎的领域颇有几分距离，但其独特的叙事风格和对社会百态的深刻剖析，却着实让我耳目一新。书中对几位核心人物在特定历史背景下的挣扎与抉择，描绘得淋漓尽致。尤其是主角如何在传统观念与新兴思潮的夹缝中寻找自我定位，那种内心的撕扯和外部环境的重压，作者用近乎诗意的笔触一一呈现。阅读过程中，我仿佛置身于那个烟尘弥漫的年代，亲身感受着每一次呼吸间的沉重与希望。其中对于人际关系的复杂性探讨，更是精妙绝伦，没有简单的好人或坏人，只有在特定时空下被命运裹挟的众生。作者对于细节的捕捉能力令人称奇，无论是街角的吆喝声，还是人物衣着上的一丝褶皱，都仿佛经过精心打磨，为整个故事增添了不可磨灭的真实感。它更像是一幅徐徐展开的时代画卷，需要我们静下心来，细细品味其中蕴含的哲思与人情冷暖。尽管题材相对严肃，但其流畅的叙事节奏，确保了即便是不熟悉相关历史背景的读者，也能迅速沉浸其中，享受这场文字构建的心灵之旅。

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我必须承认，我对这类侧重于微观社会现象的学术性探讨，通常抱持着敬而远之的态度。然而，手头的这本书，以其极其严谨的结构和层层递进的论证逻辑，彻底颠覆了我的固有看法。它不像传统理论书籍那样堆砌晦涩的术语，而是巧妙地将复杂的理论框架，通过一系列精心设计的案例分析进行阐释。那些案例的选取，无一不具有极强的代表性，它们如同一个个切片，清晰地展示了某种社会结构或行为模式是如何在现实中运作的。作者对数据的引用和对文献的梳理达到了教科书级别的标准，但其语言风格却异常地平易近人，仿佛一位经验丰富的导师正在与你进行一对一的交流，耐心地引导你穿透表象，直达事物的本质。读完整本书，我感觉自己的思维模式都被重塑了一遍，对于原本模糊的概念有了前所未有的清晰认知。它不是那种读完就束之高阁的书，而是需要时不时翻阅，对照自己的思考进行印证的工具书。

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这部作品的艺术手法，简直达到了令人惊叹的地步。它采用了一种非线性的叙事结构，时间仿佛在书中自由穿梭，人物的过去、现在与未知的将来相互交织，形成了一种迷宫般的阅读体验。每一次以为自己抓住了故事的主线，下一章的转折就会将你带向一个全新的维度。这种处理方式极大地考验了读者的专注力，但回报却是巨大的——当所有碎片化的信息最终汇聚成一个宏大而完整的主题时，那种豁然开朗的震撼感是难以言喻的。此外，作者对环境和氛围的营造堪称一绝，书中对光影、声音乃至气味的描写，细腻到让人几乎可以嗅到文字中散发出的潮湿或干燥的气息。它不仅仅是在讲述一个故事，更是在构建一个完全沉浸式的世界，让你暂时逃离现实的束缚。对于热衷于文学实验和追求高难度阅读体验的爱好者来说，这本书绝对是一次不容错过的盛宴。

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