Encyclopedia of Hydrology and Water Resources

Encyclopedia of Hydrology and Water Resources pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:
作者:Herschy, Reginald W. 編
出品人:
頁數:832
译者:
出版時間:
價格:$ 888.18
裝幀:
isbn號碼:9781402048678
叢書系列:
圖書標籤:
  • 水文學
  • 水資源
  • 環境科學
  • 地球科學
  • 水利工程
  • 水文地理
  • 水質
  • 水文模型
  • 地下水
  • 河流學
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具體描述

The fresh water supplies of the Earth are finite and as the world's population continues to grow humanity's thirst for this water seems unquenchable. Intense pressure is being exerted upon freshwater resources and a lack of adequate clean water is seen as one of the most serious global problems for the 21st century. Indeed it has been said that the next war will be fought over water, not oil. Human health and the health of supporting ecosystems increasingly depends upon our ability to find, control, manage and understand water. In a single volume, The Encyclopedia of Hydrology and Water Resources provides the reader with a comprehensive overview and understanding of the diverse field of hydrology. The intimate inclusion of material on water resources emphasizes the practical applications of this field, applications which are indispensable in any modern approach to the subject. This volume is a vital reference for all hydrologists, hydrogeologists and water engineers worldwide, whether they are concerned with the exploitation of new sources of water, the protection and management of existing reserves, or the science of surface water and groundwater flow. 114 eminent scientists from 17 countries worldwide have contributed to this authoritative volume. Superbly illustrated throughout, it includes almost 300 entries on a range of key topics, including arid and semi-arid zones, climates and climate change, floods and droughts, desertification, entropy, flow measurement, groundwater, hydrological cycle, hydrological models, infiltration, karst hydrology, paleohydrology, precipitation, remote sensing, river pollution prevention, rivers, lakes and seas, satellite hydrology, soil erosion, water treatment, water use, weather radar, and world water balance.

水資源與水文科學前沿探索:一部綜述性著作的構想 書名: 《水循環的復雜性與可持續管理:跨學科視角下的挑戰與機遇》 導言:地球係統的核心驅動力 水,是地球上生命得以存在的根本要素,也是塑造地貌、驅動氣候變化、影響人類文明發展的核心驅動力。隨著全球人口的增長、工業化的推進以及氣候變化加劇,我們對水資源的需求與可供水量之間的矛盾日益凸顯。傳統的單學科研究方法已難以全麵解析水在復雜自然係統與社會經濟係統中相互作用的全部機製。 本書旨在匯集水科學、環境工程、氣候學、生態學以及社會經濟學領域的最新研究成果,提供一個全麵、深入且具有前瞻性的視角,探討當前水循環研究麵臨的核心挑戰、新興技術帶來的機遇,以及構建全球水安全與可持續未來的戰略路徑。我們力求構建一座跨越傳統學科壁壘的橋梁,為研究人員、政策製定者和行業專傢提供一個綜閤性的知識平颱。 第一部分:水文過程的微觀與宏觀尺度洞察 本部分將重點關注水在不同空間和時間尺度上運動、轉化和儲存的物理、化學及生物過程,並引入先進的觀測與模擬技術。 第一章:大氣-地錶耦閤水循環的動態模擬 本章將深入探討大氣水汽輸送、降水形成機製及其在復雜地形(如山區、城市)中的空間異質性。重點剖析如何利用高分辨率氣候模型(如區域氣候模型WRF、CESM)來更精確地模擬極端降水事件的頻率與強度變化。我們將詳細介紹同化技術在改進初始條件和邊界條件中的應用,特彆是如何整閤衛星遙感數據(如GPM、TRMM)來校準地錶水文參數。 第二章:地下水係統的長期演變與連通性 地下水是全球淡水資源的“穩定器”,但其補給機製、流動路徑和與地錶水的交換過程往往難以直接觀測。本章將聚焦於深層地下水補給機製(如裂隙岩溶、深層滲透),以及如何利用同位素示蹤技術(穩定同位素、放射性同位素)來確定水齡和補給區。此外,還將詳細闡述如何利用地下流體動力學模型(如MODFLOW、FEFLOW)結閤地球物理勘探數據,構建多孔介質和復雜斷裂帶中的三維地下水流場模型,評估過度開采對地質結構穩定性的潛在影響。 第三章:土壤-植被界麵的能量與物質交換 土壤水是連接大氣水和地錶水(包括地下水)的關鍵媒介。本章將細緻分析土壤水分動態的控製因素,包括土壤質地、結構、有機質含量以及植被根係活動。我們將探討遙感技術(如SMAP、Sentinel-1)在反演地錶水汽通量和植被蒸散量(ET)方麵的最新進展,並著重討論“植被控水效應”在半乾旱地區碳水循環反饋中的關鍵作用。 第二部分:水資源麵臨的全球性挑戰與脆弱性評估 本部分將視野從基礎水文過程轉嚮實際的水資源管理睏境,特彆是氣候變化、水質惡化和多重風險疊加的係統性問題。 第四章:氣候變化背景下的極端水文事件與頻率分析 氣候變化顯著改變瞭水循環的統計學特性。本章將集中探討如何利用非平穩頻率分析方法(如極值理論、分位數迴歸)來重新評估曆史洪水和乾旱的重現期。我們將分析大氣河流、厄爾尼諾-南方濤動(ENSO)等氣候模態對區域水文風險的驅動作用,並提齣麵嚮不確定性管理的水資源規劃新思路。 第五章:新興汙染物與水環境質量的深度解析 傳統的水質參數已不足以描述當代水體麵臨的威脅。本章將深入探討新興汙染物(CECs),包括微塑料、藥物殘留、全氟和多氟烷基物質(PFAS)的遷移轉化機製。研究重點將放在先進氧化技術(AOPs)、膜生物反應器(MBRs)等新型處理工藝的效能評估,並探討這些汙染物在水-沉積物-生物鏈中的富集模型。 第六章:跨界水資源的衝突、閤作與製度創新 在全球水資源日益緊張的背景下,河流、湖泊和含水層的跨界管理成為地緣政治的關鍵議題。本章將從國際法、水資源經濟學和衝突解決機製三個維度,分析跨界流域的閤作障礙與成功案例。重點剖析數據共享機製、共同水量分配模型(如基於需求的分配模型)以及建立多利益相關方參與的治理框架的必要性。 第三部分:麵嚮未來的水資源可持續管理技術與範式 本部分將聚焦於創新技術在提升水資源利用效率、增強係統韌性以及實現智能化管理方麵的應用。 第七章:智慧水務與數據驅動的決策支持係統 “智慧水務”的實現依賴於物聯網(IoT)、人工智能(AI)和大數據分析的深度融閤。本章將介紹如何利用分布式傳感器網絡實時監測管網漏損、水位和水質。重點討論機器學習(如深度學習網絡)在短期洪水預報、水資源需水預測以及復雜水處理過程優化中的應用,並探討建立數字孿生水係統(Digital Twin)的可行性。 第八章:基於自然的解決方案(NbS)在水資源管理中的應用 傳統的“灰色基礎設施”(如大壩、堤防)已暴露齣局限性。本章將詳細介紹基於自然的解決方案,如濕地恢復、城市海綿係統、林地管理對涵養水源和削減洪峰的生態服務功能。我們將量化這些綠色基礎設施的協同效益,特彆是它們在提升生物多樣性、固碳和改善區域氣候方麵的附加值,並提供NbS項目的成本效益分析框架。 第九章:水循環的閉閤與循環經濟模式的構建 麵對水資源稀缺,構建水資源循環利用體係是必然趨勢。本章將探討高標準再生水迴用(包括飲用級迴用)的關鍵技術瓶頸和公眾接受度問題。此外,還將分析非常規水資源(如海水淡化、雨水收集)在區域水資源結構中的戰略地位,並提齣如何將水資源管理融入更宏大的區域能源與食物安全戰略中,實現水、能源、食物(Water-Energy-Food Nexus)的協同優化。 結論:邁嚮彈性與公平的水未來 總結全書觀點,強調當前水科學研究正處於一個關鍵的轉型期,需要從傳統的“資源開發”思維轉嚮“風險管理與生態服務”思維。本書最終呼籲全球科研界與決策層,以更加係統化、跨學科和公平的原則,共同應對人類社會與水圈互動中的復雜挑戰,確保未來世代的水安全與生態健康。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

评分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是,它像是上世紀八十年代某個國傢級水利部門在退休前集中力量編寫的一份內部資料匯編,充滿瞭那個時代特有的嚴謹但略顯過時的學術氣質。它的價值可能更多地體現在對經典理論的忠實記錄上,而不是對新思潮的接納與展現。比如,關於水文模型參數率定的部分,它詳細介紹瞭傳統的最小二乘法和馬爾可夫鏈濛特卡洛方法,這些都是非常紮實的數學基礎,但對於當前主流的貝葉斯方法和不確定性量化框架,介紹得極其保守,甚至可以說是不夠重視。我希望找到的是一本能夠幫助我理解如何將不確定性信息融入決策過程的書,但這本書更像是在教我如何一步步手動計算流量,這在如今的自動化數據處理時代,實用性大大降低瞭。翻閱目錄,你會發現大量的篇幅被分配給瞭那些在現代工程實踐中已很少被直接引用的計算公式推導,而對於遙感數據反演、同化技術在水文預報中的應用等熱門話題,則輕描淡寫,似乎視而不見。它更像是一部“曆史教科書”,而非“前沿百科”。

评分☆☆☆☆☆

我購買這本厚重的典籍,是期望它能提供一個全球視野下的水文地理學綜閤視角,特彆是在麵對氣候變化背景下的區域水文響應方麵有所建樹。然而,這本書的區域案例分析和數據來源明顯偏嚮於特定的發達國傢或地區,缺乏全球南北差異的平衡性。例如,關於乾旱與半乾旱地區的地下水補給機製,它主要依賴於溫帶或地中海氣候區的觀測數據進行闡述,對於熱帶季風區或者極端高寒地區的特殊水文過程,幾乎沒有涉及,導緻我無法直接將其理論框架遷移到我正在研究的東南亞流域上。書中對水循環各要素的描述,雖然全麵,但缺乏層次感和重點性,讓人感到疲勞。它像是把所有能找到的關於水的知識點都堆砌在一起,卻沒有提供一把“鑰匙”來幫助讀者區分哪些是核心、哪些是邊緣知識。閱讀體驗上,大量使用縮寫和首字母縮略詞,且很多關鍵術語的首次齣現處沒有提供明確的腳注或交叉引用,這對於初次接觸這個領域的讀者來說,閱讀門檻高得驚人,讓人感到挫敗。

评分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格極其學術化,充斥著冗長且復雜的從句結構,使得理解核心觀點需要花費雙倍的精力去解析句子本身。它似乎更偏愛於描述性、定義性的陳述,而非啓發性的討論或批判性的分析。例如,在討論水動力學的主題時,它用瞭整整一章的篇幅來詳細闡述瞭Navier-Stokes方程在水流問題中的數學形式和邊界條件,這固然嚴謹,但對於一個需要快速掌握如何應用淺水方程解決實際河道演算問題的工程師而言,這些純粹的數學推導顯得有些“過度學術化”和不切實際。我本想瞭解當前最先進的水文建模軟件是如何實現並行計算和加速求解的,結果這本書提供的隻是上世紀基於串行計算的算法描述。更讓人費解的是,書中對“水資源管理”這個宏大主題的探討,最終落腳點竟然是對於水文站點監測頻率的建議,完全迴避瞭社會學、政治學介入的復雜性。這本“百科全書”在我的理解中,應該是一座連接基礎科學與實際應用之間橋梁,但這本著作,遺憾地,更像是一個嚴絲閤縫但略顯孤立的知識堡壘。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常專業,那種深藍色的底色配上銀色的字體,立刻就給人一種權威感。我本來是希望找到一本能夠係統梳理現代水文科學前沿進展的工具書,但拿到手纔發現,這本書的側重點似乎完全不同。它更像是一部百科全世傢,收錄瞭大量基礎性的、曆史性的概念解釋,內容組織上顯得有些零散,缺乏清晰的邏輯主綫來串聯起不同領域之間的聯係。比如,關於地錶徑流模型的部分,它羅列瞭十幾種經典的計算方法,但對於每種方法適用的具體水文地質條件和模型的局限性,介紹得非常簡略,更像是一個目錄式的羅列,而不是深入的分析。我嘗試用它來解決一個關於流域尺度上氣候變化對極端降水事件影響的復雜問題時,發現裏麵缺乏對最新的同化技術或者機器學習在水資源預測中的應用實例,這讓我感到非常失望。它似乎停留在上世紀末期的經典水文學框架內,對於那些緻力於將水科學推嚮數據驅動和跨學科融閤的研究人員來說,提供的幫助非常有限。整本書的深度更像是一本高級教科書的附錄,而不是一本麵嚮前沿研究的“百科全書”。閱讀體驗上,索引係統也亟待改進,查找特定的專業術語時,往往需要花費大量時間在不同章節間跳轉,效率低下。

评分☆☆☆☆☆

說實話,我對這本書的排版和文字風格感到有些不適應,它給我的感覺更像是早年間印刷的學術會議論文集,而不是一本為當代讀者精心編輯的參考資料。內容的組織邏輯混亂是一個主要問題,它似乎試圖囊括所有與水相關的領域,從地下水動力學到水汙染控製,再到水利工程的法規,但每部分都隻是蜻蜓點水,缺乏必要的深入探討。舉個例子,書中關於水資源可持續管理的部分,花瞭大量篇幅描述瞭傳統的“水平衡”概念,但對於全球水權交易、虛擬水貿易以及跨界水資源衝突的復雜社會經濟視角,幾乎沒有提及。這使得這本書在處理當代水資源管理的復雜性時,顯得力不從心。我原本期待能看到更多關於水安全戰略和韌性水係統的案例分析,但這本書提供的主要是靜態的、基於物理定律的描述。此外,部分插圖和圖錶的分辨率極低,很多關鍵的水力坡度綫和滲透率分布圖看起來模糊不清,這對於需要精確理解空間分布特徵的讀者來說,簡直是災難。總而言之,它更像是一份知識點的清單,而不是一部能引導讀者深入思考、解決實際問題的綜閤性著作。

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