Isotopioc Assessment of Long Term Groundwater Exploitation pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Renouf Pub Co Ltd

作者:Not Available (NA)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:365.50元

装帧:HRD

isbn号码:9789201081063

丛书系列:

图书标签:

• Isotopes
• Groundwater
• Hydrogeology
• Water Resources
• Environmental Science
• Geochemistry
• Sustainable Development
• Long-term Monitoring
• Exploitation
• Water Management

地下水资源管理与可持续利用：区域尺度下的挑战与对策 本书聚焦于当前全球范围内日益严峻的地下水资源可持续管理问题，尤其关注在快速城市化、工业扩张和气候变化背景下，区域尺度上采掘活动对水文地质系统造成的长期影响与挑战。 本书旨在提供一个跨学科的综合性框架，整合水文地质学、环境工程学、生态学及社会经济学等多方面知识，以期为决策者、水资源规划师和工程师提供科学、实用的指导。 第一部分：区域地下水系统的复杂性与脆弱性 本部分首先深入剖析了区域地下水系统的内在复杂性。地下水并非一个均匀的介质，其赋存状态、补给机制和流动机理受控于复杂的岩性组合、地质构造和气候特征。书中详细阐述了不同含水层类型（如裂隙岩溶含水层、孔隙性沉积岩含水层）的动力学特征，并引入了先进的地球物理勘探技术，用于刻画地下水系统的三维空间结构，这是准确评估资源潜力的基础。 我们着重讨论了水文地质参数的空间异质性对区域尺度水资源评估的挑战。传统的点位监测往往无法捕捉到地下水流场的细微变化，尤其是在复杂地质构造区。本书提出了基于多源数据融合的参数反演方法，结合遥感信息（如重力场变化、地表沉降监测）来间接约束深层地下水流场的动态性。 随后，本书深入探讨了地下水补给机制的敏感性。在许多干旱和半干旱地区，人为活动和气候变化对天然补给过程产生了显著干扰。书中通过建立耦合地表水文过程的地下水数值模型，模拟了极端降水事件、长期干旱对含水层储量恢复速度的影响。特别强调了“隐性补给”（如河道渗漏、灌溉回灌）在区域水量平衡中的关键作用及其监测难度。 第二部分：长期开采的影响与风险评估 长期、大规模的地下水开采，特别是超过区域可再生补给能力的开采，是本书的核心关注点之一。本部分系统梳理了过度开采带来的多重环境和工程风险。 1. 水位下降与储量耗减： 书中通过历史水位数据分析，量化了不同开采情景下的地下水储量下降速率。通过建立基于质量守恒和能量守恒原理的动态模型，评估了不同开采井网对区域水资源“剩余储量”的消耗速度，并预测了在现有开采强度下，达到临界低水位所需的时间。 2. 地面沉降与地质灾害： 针对粘土层（或细粒沉积物）丰富的盆地，本书详细分析了地下水抽取导致有效应力增加，进而引发的地面沉降现象。书中不仅回顾了经典的Terzaghi固结理论在软土层中的应用，还结合InSAR（干涉合成孔径雷达）技术的数据，建立了地面沉降的实测与模拟的对比分析框架，量化了沉降对基础设施（如管道、建筑、堤坝）的潜在破坏风险。 3. 水质恶化与污染物迁移： 长期开采改变了地下水流动的方向和速度，可能导致原有的水质平衡被打破。本书重点讨论了两种主要的污染风险： 咸水入侵（Coastal Aquifers）： 详细分析了海水倒灌的驱动机制，包括渗透率差异、水力梯度反转等，并模拟了不同抽水方案下咸潮舌的推进速率，为沿海地区的限制性开采提供了理论依据。 深层水质变化： 关注深层含水层中自然存在的微量元素（如砷、氟化物）在抽水导致的水力梯度变化下向上迁移的可能性，以及对饮用水安全的潜在威胁。 第三部分：区域可持续利用的规划与管理策略 鉴于长期开采带来的复杂后果，本部分转向构建面向未来的、可持续的地下水管理体系。本书强调，单一的抽取限制往往不足以解决区域性问题，必须整合工程技术与制度创新。 1. 精准的用水需求管理： 提出应从总量控制转向结构性优化。通过对区域用水结构进行精细解构（农业、工业、城市生活用水的效率分析），重点推行高耗水产业的替代方案，如发展节水灌溉技术，并在工业循环利用方面设定严格的标准。书中展示了如何通过经济激励措施（如阶梯水价、超采税）引导用户行为的改变。 2. 人工回灌与地下水资源增强： 详细评估了人工回灌技术在补充含水层储量中的潜力。书中对比了不同回灌水质的处理要求（如地表水、再生水、雨水），并分析了回灌过程中可能引发的二次污染风险（如水质不匹配导致的井壁堵塞、含水层反应）。重点阐述了“分层注水”策略在控制污染物迁移和优化回灌效果中的应用。 3. 综合管理框架的构建： 成功的地下水管理依赖于跨部门的协作。本书倡导建立“地表水-地下水协同管理”的决策框架（Integrated Surface and Groundwater Management）。这要求将地下水资源视为水循环不可分割的一部分，在制定地表水资源分配方案时，必须将对地下水补给和流动的潜在影响纳入考量。书中提供了风险矩阵分析工具，用以评估不同政策干预措施的长期效益和潜在副作用。 结论：面向未来的韧性水资源系统 本书总结认为，区域地下水系统的韧性建设是实现长期可持续发展的关键。这要求我们从传统的“被动修复”转向“主动适应”，利用现代监测技术和先进的数学模型，建立一个能够快速响应气候变化和人类活动变化的、具有前瞻性的管理体系。最终目标是确保地下水系统在满足当代需求的同时，维持其生态功能和未来世代的利用潜力。

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