Dam Breach Modeling Technology (Water Science and Technology Library) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:V.P. Singh

出品人:

页数:256

译者:

出版时间:1996-02-29

价格:USD 146.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780792339250

丛书系列:

图书标签:

breach
Dam breach
Hydraulic modeling
Flood simulation
Risk assessment
Water resources
Civil engineering
Hydrology
Numerical methods
Disaster management
Dam safety

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具体描述

The book provides a comprehensive treatment of earth-dam breaching and its modeling. The material contained in the book can be readily used for planning and designing dam-disaster relief work. The data and the technical matter contained in the book are not available under one cover anywhere else. The book is timely in that it is being completed in the United Nations Decade for Disaster Prevention and Mitigation. Audience: Practitioners, managers, academians, researchers, as well as graduate students in hydrology, water resources management, natural hazards research and environmental management.

《水文过程与流域管理》内容简介本书旨在全面、深入地探讨现代水文学理论、水文模型构建及其在复杂流域管理中的实际应用。它不仅涵盖了水文循环的基本原理和观测技术，更侧重于如何利用先进的计算方法和地理信息系统（GIS）技术，对流域内的水资源、洪水风险、干旱影响及水环境质量进行动态模拟与科学决策支持。全书内容体系严谨，理论与实践紧密结合，力求为水利工程、环境科学、国土资源管理及相关研究领域的工作者和学生提供一本权威的参考教材。第一部分：水文基础理论与观测技术本书的开篇部分奠定了坚实的理论基础。首先，我们详细阐述了水文循环的物理机制，包括大气水、地表水、地下水的相互转化与储存机制。重点讨论了降水、蒸散发、入渗、地表径流形成等关键过程的控制因素及其量化方法。在观测技术方面，我们系统介绍了新一代水文监测手段。除了传统的雨量、水位、流量测量技术外，本书着重介绍了遥感技术在水文信息获取中的应用，如利用卫星数据反演降雨、植被覆盖度、地表温度以及土壤湿度等。同时，也探讨了现代水文站网的优化布局、传感器技术在水文数据实时采集中的进展，以及数据质量控制和预处理的标准化流程。对水文资料的长期序列分析方法，包括非平稳性检验和极值分析，进行了详尽的论述，为后续的模型输入准备提供了科学依据。第二部分：水文过程的数学建模本部分是全书的核心，集中探讨如何将复杂的自然过程转化为可计算的数学模型。我们首先回顾了集总式模型和分布式模型的基本框架和适用范围。集总式模型：详细分析了单位线理论的演变，从最经典的SCS-CN法到更精细的线性和非线性水文响应模型。着重分析了不同参数在不同流域尺度上的物理意义和率定方法，并讨论了模型在短期洪水预报中的实时应用潜力。分布式模型：鉴于现代计算能力的提升，分布式水文模型已成为主流。本书深入讲解了基于物理过程的分布式模型，如二维/三维水流模拟（如浅水方程、基于有限元或有限体积方法的求解）。特别关注了地表水动力学模拟，包括不透水面径流的传输过程、河网汇流的St. Venant方程组及其简化形式。同时，也涵盖了地下水与地表水相互作用的耦合模型，特别是vadose带（非饱和带）的水分运动模拟技术，这是准确评估入渗和地下水补给的关键。模型参数化与率定：书中用专门章节讨论了模型参数的确定性问题。除了传统的历史资料率定（如最小二乘法、矩阵法）外，本书重点介绍了不确定性分析和参数优化技术，包括马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法和遗传算法（GA）在模型参数搜索空间探索中的应用，旨在提高模型预测的可靠性。第三部分：水资源评估与水文风险分析现代流域管理离不开对水资源供需平衡的准确评估和对水文灾害的有效预警。水资源系统分析：我们将水资源评估置于气候变化和人类活动的背景下进行讨论。内容包括月度/年度水量平衡的编制、水资源承载力的计算。重点分析了缺水情景下的水资源优化配置模型，如基于线性规划和混合整数规划的调度方案制定，以平衡农业、工业、生活用水需求与生态基流要求。洪水风险与预报：洪水风险评估是水安全的核心。本书详细介绍了水文频率分析在确定设计洪水中的应用，以及水动力学模型在淹没范围和水深模拟中的作用。对于洪水预报，我们对比了传统的基于水位-流量关系（Rating Curve）的预报方法与基于实时水文模型的预报方法。特别强调了数据同化技术（如卡尔曼滤波）在将实时观测数据融入模型、修正预报误差方面的关键作用。干旱监测与影响评估：干旱的识别、监测和影响评估是本书的另一重要组成部分。我们探讨了不同尺度的干旱指标，包括气象干旱（SPEI/SPI）、土壤水分干旱以及水文干旱的综合评估体系。利用时间序列分析方法评估气候变率对区域水资源可持续性的长期影响。第四部分：水环境过程模拟与集成管理水质与水量的联合模拟是流域可持续管理不可或缺的一环。水质传输模型：本部分讲解了污染物在水体中的传输、转化和归宿过程。涵盖了溶解氧（DO）、营养盐（氮、磷）以及典型有毒物质的输送模型。重点讨论了基于对流-弥散方程（ADE）和生物地球化学反应动力学的模拟方法。我们将这些模型与水动力学模型进行耦合，实现对水文情景下水质变化的动态预测。非点源污染负荷估算：针对农业径流和城市面源污染，本书介绍了基于事件的负荷估算模型，如基于GIS的SWAT（Soil and Water Assessment Tool）模型在流域尺度上对土壤侵蚀、营养物流失的模拟，以及如何利用这些信息制定精准的土地利用管理策略。集成管理与决策支持系统：最后的章节致力于将所有模型和数据整合成有效的决策工具。我们探讨了地理信息系统（GIS）和多标准决策分析（MCDA）在流域规划中的集成应用。目标是构建一个能够整合水文、水资源、水环境多目标信息的集成平台，为应对气候变化、极端天气事件和人为干扰提供科学、高效的决策支持。本书内容覆盖面广，理论深度足够，同时注重工程应用中的实际操作性和方法论的先进性，是水科学领域中一部不可或缺的综合性参考著作。