流域水质模型与模拟 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:354

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出版时间:2008-11

价格:36.00元

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isbn号码:9787303091997

丛书系列:

图书标签:

• 环保
• 水质模型
• 流域管理
• 水资源
• 环境模拟
• 水污染
• 计算水力学
• 数值分析
• 生态水文学
• 环境工程
• 水环境

《流域水质模型与模拟》 本书内容概述： 《流域水质模型与模拟》聚焦于流域尺度上水体污染物迁移转化过程的科学研究，深入探讨了构建、校准、验证和应用各类水质模型的方法论和技术实践。书中详细阐述了如何将物理、化学和生物过程有机地融入数学模型框架，以期准确地模拟和预测水体中各类污染物（如营养盐、有机物、重金属、病原体等）在时间和空间上的分布变化。 核心内容解读： 1. 流域水质模型基础理论： 水动力学模拟： 详细介绍了水量平衡、水流运动（如明渠流、饱和/非饱和多孔介质流）的数学描述，以及数值方法的选择与应用（如有限差分法、有限元法、有限体积法）。重点解析了如何模拟河流、湖泊、水库、湿地乃至地下水等不同水体类型的流场特征，为后续的水质模拟提供基础。 污染物输移转化过程： 系统阐述了溶解态、悬浮态及底泥中污染物的多相态输移机理，包括对流、扩散、沉降、冲刷、吸附-解吸等物理过程。深入剖析了污染物在水体中的化学反应（如氧化还原、沉淀溶解、光解等）以及生物过程（如好氧/厌氧降解、藻类生长与死亡、生物富集等）。 2. 主流流域水质模型介绍与应用： 水质模型分类与选择： 详细介绍了不同类型水质模型（如经验模型、概念模型、确定性模型、随机模型、一维、二维、三维模型）的特点、适用范围和优缺点。指导读者如何根据研究目标、数据可获得性、模型精度要求以及计算资源等因素，选择最适合的建模工具。 模型构建流程： 提供了系统性的模型构建指南，包括： 模型选型与准备： 确定研究区域、目标污染物、模拟时间尺度及空间分辨率，并选择合适的模型软件。 模型结构与参数化： 详细解析模型中各个过程的数学表达式，以及如何根据实际情况确定或估算模型参数（如水流速度、扩散系数、反应速率常数、衰减系数等）。 输入数据准备： 详述了模型运行所需各类数据的采集、处理和格式化，包括水文数据（降雨、径流、蒸发等）、水动力数据（河道断面、糙率、水位等）、水质监测数据（污染物浓度、水温、pH、溶解氧等）、边界条件数据（点源、面源污染负荷）、地形数据（DEM）等。 模型校准（Calibration）： 阐述了通过调整模型参数，使模型模拟结果与实测数据在一定范围内吻合的过程。重点介绍了单变量校准、多变量校准、自动校准方法（如遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化算法等）及其优劣。 模型验证（Validation）： 强调了使用独立的实测数据集对校准后的模型进行评估，以检验模型的预测能力和通用性。 模型不确定性分析（Uncertainty Analysis）： 探讨了模型输入参数、模型结构以及实测数据本身带来的不确定性，并介绍了量化和评估模型不确定性的方法，以提高模型结果的可信度。 3. 典型应用案例分析： 点源与面源污染模拟： 详细展示了如何利用水质模型模拟工业废水、生活污水等点源污染对受纳水体的时空影响，以及农业面源（化肥、农药、畜禽养殖）、城市雨水径流等面源污染的模拟与控制策略。 富营养化模拟与治理： 重点阐述了氮、磷等营养盐在流域内的迁移转化过程，以及藻类水华、溶解氧降低等富营养化现象的模拟。结合模型模拟结果，探讨了非点源污染削减、生态调控等治理措施的有效性。 水体自净能力评估： 利用模型量化水体对污染物的稀释、扩散、降解等自净能力，为水环境承载力评估提供科学依据。 水环境风险评估与预测： 模拟极端事件（如洪水、干旱、突发性污染事故）对水质的影响，为制定应急预案和风险管理策略提供支持。 水资源管理与规划： 探讨如何利用水质模型评估不同水资源开发利用情景下的水质变化，为流域水资源优化配置、水环境容量核算和规划提供决策支持。 气候变化对水质影响研究： 分析气候变化（如降雨模式改变、温度升高）对水文过程和污染物迁移转化的潜在影响，并利用模型预测未来水质演变趋势。 4. 新兴技术与前沿发展： 遥感与GIS在水质模型中的应用： 介绍了如何利用遥感数据（如地表覆盖、水体光谱、降雨等）和地理信息系统（GIS）技术，提高模型输入数据的精度和空间分辨率，以及可视化模型输出结果。 机器学习与人工智能辅助建模： 探讨了机器学习算法（如神经网络、支持向量机、随机森林等）与传统水质模型相结合的方法，以提高模型预测精度、参数优化效率以及对复杂非线性过程的模拟能力。 耦合模型研究： 介绍了水动力模型、水质模型、生态模型、地下水模型等多模型耦合的策略，以更全面地模拟流域内复杂的物质循环和生态过程。 本书特点： 本书理论性与实践性相结合，既有对水质模型基本原理的深入剖析，也提供了大量实际案例和操作指导。模型方法的介绍全面细致，兼顾了经典模型与前沿技术。本书旨在为水利、环境、生态、地理等领域的研究人员、工程师、技术人员以及相关专业的学生提供一本权威、实用的参考书，帮助他们掌握流域水质模型构建与模拟的核心技术，解决实际的水环境问题，为流域水环境保护和可持续发展提供有力的科技支撑。

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作为一个长期关注城市规划与可持续发展议题的专业人士，我一直在寻找能够将理论知识与实际工程应用紧密结合的参考资料。这本书的篇幅虽然可观，但其内容组织方式却十分高效。我注意到它在某些章节中引入了大量的案例分析，这些案例并非空泛的理论阐述，而是详细描述了不同地理环境下水体污染的成因、治理策略的选择依据，以及最终效果的评估方法。这种“理论指导实践”的叙事风格，极大地满足了我对实操层面的需求。特别是关于数据采集与预处理部分，作者似乎非常注重细节，对各种传感器类型及其在野外环境下的局限性都有独到的见解。这本书的价值不仅在于传授知识，更在于构建了一种解决复杂水环境问题的思维模式。它引导读者跳出单一学科的局限，综合考虑气象、地质、人文活动等多重因素对水体动态的影响，这一点非常契合当前跨学科研究的大趋势。对于希望提升项目规划与风险评估能力的同行来说，这本书无疑是一本工具书级别的宝藏。

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说实话，一开始我对这种偏向技术性的书籍总是抱持着一丝敬畏，担心内容过于晦涩难懂。然而，这本书的文字风格出乎意料地流畅且富有文采，完全没有那种传统理工科书籍特有的干巴巴的叙述腔调。作者似乎很擅长用生动的语言来描述抽象的物理过程，比如描绘污染物在水流中的扩散与混合现象时，那种画面感极强，仿佛能透过文字看到水体内部的微观运动。更让我感到惊喜的是，书中穿插了一些作者个人的研究心得和感悟，这些“幕后故事”极大地拉近了读者与作者的距离，让冰冷的技术内容变得有温度、有人情味。它不是那种只罗列公式和结果的参考手册，更像是一部带有作者个人印记的学术随笔，充满着对研究对象的热爱和执着。这种将技术深度与人文关怀巧妙结合的写作手法，使得阅读过程变成了一种享受，而非负担。我甚至在通勤的地铁上，也忍不住一页一页地沉浸其中，生怕错过任何一个精彩的论述。

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从一个注重跨学科应用的角度来看，这本书在处理不同尺度问题时的视野非常开阔。它不仅涵盖了局部的点源污染治理，还深入探讨了区域性的流域水资源平衡与气候变化背景下的水文响应。这一点非常关键，因为在现实世界的环境问题中，局部优化往往会导致整体系统的失衡。书中对“流域尺度”这一概念的界定和建模方法的选择，体现了作者对地理学、生态学等多学科交叉点的深刻理解。特别是关于遥感数据在水质监测中的应用章节，作者详细论述了如何将卫星影像数据有效地融入到传统的地面监测网络中，实现对大面积水域水质的快速、动态评估。这种将高新技术与经典水利学理论相结合的努力，使得整本书的实用价值大大提升。它不是停留在描述“是什么”的层面，而是积极探索“如何做”以及“如何做得更好”，为未来水环境管理人员提供了强有力的理论支撑和技术蓝图。

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我最近刚完成了一门关于水文学基础的课程，正试图寻找一本能帮助我深化理解并扩展知识边界的进阶读物。这本书给我的感觉是，它成功地架设了一座从基础理论到前沿研究的桥梁。书中对某些数学模型的推导过程，尽管涉及到较多的微积分和微分方程，但作者的讲解却异常清晰，每一步的假设和变量的引入都有详尽的解释，这使得即便是像我这样数学基础略显薄弱的读者，也能跟上思路。我特别欣赏它对模型不确定性分析的探讨，这表明作者没有将模型视为绝对真理，而是强调了其适用范围和局限性，这种严谨的科学态度非常值得称赞。书中引用的参考文献也极其丰富，涵盖了近些年来的重要研究成果，这为我后续的深入查阅指明了方向。这本书与其说是一本教材，不如说是一位资深研究者与年轻学子之间的一场深入对话，充满了启发性，让人在阅读过程中不断产生“原来如此”的顿悟感。

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这本书的封面设计得非常具有吸引力，尤其是那张占据了大部分篇幅的、色彩饱和度极高的河流与水体图片，让我立刻被那种宏大而又深邃的自然气息所吸引。我一直对环境科学领域抱有浓厚的兴趣，特别是水资源管理方面的内容。拿到手里沉甸甸的感觉，让我对里面的深度和广度充满了期待。翻开目录时，我注意到章节设置得非常有条理，从基础的水文循环理论到更复杂的污染物迁移过程，逻辑衔延非常顺畅。这本书的排版也十分考究，字体大小适中，图表清晰明了，阅读起来丝毫没有晦涩感，这对于一个初涉该领域的读者来说，无疑是一个巨大的加分项。我特别喜欢它在章节开头对核心概念的提炼，能帮助我快速抓住重点，建立起系统的知识框架。这本书的装帧质量也体现了出版方的用心，硬壳精装，想必能陪伴我度过很长一段时间的学习旅程。整体而言，从视觉到内容结构的初步印象，这本书给我一种专业、严谨且极具可读性的感觉，令人迫不及待地想要深入探究其内涵。

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