Groundwater Science and Policy pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Quevauviller, Philippe (EDT)

出品人:

页数:766

译者:

出版时间:2007-10

价格:$ 506.24

装帧:

isbn号码:9780854042944

丛书系列:

图书标签:

地下水
水文地质
水资源
环境科学
政策
可持续发展
水质
模型
污染
管理

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具体描述

Until recently, focus on groundwater mainly concerned its use as drinking water and as an important resource for industry (e.g. cooling waters) and agriculture (irrigation). It has, however, become increasingly obvious that groundwater should not only be viewed as a drinking water reservoir, but that it should also be protected for its environmental value. In this respect, groundwater represents an important link of the hydrological cycle through the maintenance of wetlands and river flows, acting as a buffer through dry periods. Hence, deterioration of groundwater quality may directly affect other related aquatic and terrestrial ecosystems. The groundwater legislative framework under the EU Water Framework Directive and the newly adopted Groundwater Directive establishes criteria linked to environmental objectives which have to be met by 2015 following successive operational steps including characterisation, risk assessment (analysis of pressures and impacts), monitoring and design of programmes of measures. These milestones require that sound technical and scientific information be made accessible to water managers, which is so far still not sufficiently streamlined. In this context, this book describes the groundwater legislative milestones and presents series of research and development activities that aim to directly support them. It has, therefore, the ambition to become a vehicle liaising policy requirements and available scientific knowledge in this area.

大地深处的回响：一部关于地下水资源、工程与环境治理的综合性著作书名：大地深处的回响：地下水资源、工程与环境治理作者： [此处应填写作者姓名，为保持独立性，暂以“资深水文学家与环境工程师团队”代指] 出版社： [此处应填写出版社名称，例如：大地科学出版社] 出版年份： [此处应填写出版年份] --- 著作概述与核心内容本书《大地深处的回响：地下水资源、工程与环境治理》并非聚焦于“地下水科学与政策”（Groundwater Science and Policy）这一特定领域，而是旨在提供一个更为广阔、更具实践操作性和跨学科视角的地下水资源管理手册和理论参考。本书深刻认识到，当代水资源挑战的核心已不再是单纯的科学认知或政策制定，而是科学、工程技术、社会经济需求以及复杂生态系统保护之间的动态平衡。全书结构严谨，内容覆盖了从地下水的形成机制、勘探定位，到可持续开发利用、污染防治修复，直至区域水资源宏观调度的全生命周期管理链条。全书共分为五大部分，近三十章，力求为水利工程师、环境科学家、国土空间规划师以及高级水资源管理决策者提供一个全面而深入的参考框架。第一部分：地下水系统基础与动力学（第1章 - 第6章）本部分奠定了理解地下水系统的物理和化学基础。重点剖析了含水层的地质特性、水文地球化学过程以及水流场的建立与演变。第1章：地球水循环中的地下水角色重构：探讨了传统水循环模型对地下水动态作用的低估，引入了高分辨率遥感与地下水储量变化的耦合分析方法。第2章：含水层介质的孔隙结构与传输特性：深入分析了不同岩性（砂岩、喀斯特、火山岩）孔隙结构对渗透性、储水性和非均质性的影响，强调了分形几何在描述孔隙网络中的应用。第3章：地下水流动的多尺度建模：详细介绍了达西定律的适用边界、修正模型（如修正扩散模型）的应用，并对比了有限元法（FEM）与有限差分法（FDM）在模拟复杂边界条件下的优劣。第4章：地下水地球化学基础与水质判别：侧重于水-岩相互作用的动力学过程，讨论了离子交换、溶解-沉淀反应在自然水质背景值确定中的作用。重点分析了稳定同位素（如δ¹⁸O, δ²H）在划分补给来源与年龄测定中的应用。第5章：地下水储量评估的动态方法：摒弃静态储量概念，转向动态储量概念。详细阐述了时间序列分析法、基于水平衡的长期抽采量推算方法，以及与地面沉降数据关联的地下水弹性储量测定技术。第6章：地下水与地表水相互作用的耦合系统：研究河-湖-地下水系统的双向流动机制，重点探讨了河流基流的维持、湿地生态系统的水文需求，以及水利工程（如水库）对临近地下水位的区域性影响。第二部分：地下水资源勘查与工程勘探技术（第7章 - 第12章）本部分聚焦于现代地下水勘探的技术进步与工程实施，强调多参数、高精度的综合勘探策略。第7章：高精度地球物理勘探技术在水文地质中的应用：详细介绍了瞬变电磁法（TEM）、垂直电场法（VES）以及地震反射法在识别深层含水层界面和断裂带构造中的应用案例，并讨论了数据反演中的非唯一性问题。第8章：遥感与地理信息系统（GIS）驱动的资源潜力评价：阐述了如何利用卫星重力数据（GRACE）、地表形变监测（InSAR）辅助构建区域地下水储量变化的空间模型，并利用多源数据进行潜力区制图。第9章：钻井工程设计与实施标准：深入探讨了不同地质条件下的钻井工艺选择（旋转钻、冲击钻），滤管材料的选择，以及固井质量控制对后期井的长期稳定运行至关重要性。第10章：地下水资源调查与监测井网的优化设计：介绍了基于信息论和变异系数分析的监测井选址优化方法，确保监测数据的代表性和最低冗余度。第11章：抽水试验的现场实施与数据解析：侧重于非常规含水层（如裂隙岩溶）的抽水试验设计，包括分步降深试验和瞬时抽水试验，以及如何利用数据处理软件（如Theis, Cooper-Jacob）进行参数反演与误差分析。第12章：地下水资源开发利用中的工程风险评估：关注工程实施可能带来的地面沉降、海水倒灌（沿海地区）或底层水入侵等风险，并提出了相应的风险消减措施。第三部分：地下水污染、监测与修复工程（第13章 - 第20章）本部分是本书技术含量最高的模块之一，专注于地下水污染的迁移转化机制、先进的监测技术以及多介质的综合修复策略。第13章：污染物的地下水迁移与转化机制：详细解析了非粘性流动、对流-弥散、吸附、生物降解和化学反应等多个过程对污染物羽流形态的影响，特别是对持久性有机污染物（POPs）的迁移预测。第14章：地下水污染源识别与风险排序：强调了“污染源优先”的原则，介绍了质量可比性分析（QWASI）模型在污染源定位中的应用。第15章：高灵敏度地下水在线监测技术：介绍了微型传感器技术、光纤传感技术以及便携式场上快速检测（Field Screening）技术在污染羽边界实时追踪中的应用。第16章：污染羽的长期控制与阻断工程：重点阐述了物理阻隔技术（如反应性/非反应性墙体）的设计参数、施工精度要求，以及在复杂地层中的有效性评估。第17章：原位化学氧化/还原修复技术（ISCO/ISCR）：深入探讨了过硫酸盐、芬顿试剂的应用机理、试剂配比优化、反应效率评估，以及如何控制氧化剂对含水层渗透性的负面影响。第18章：生物修复技术在地下水治理中的应用进展：侧重于生物刺激（Biostimulation）和生物强化（Bioaugmentation）在降解石油烃和氯代溶剂中的最新进展，包括电子供体/受体的投加策略。第19章：泵-修复（Pump-and-Treat）系统的优化与能耗分析：讨论了传统方法在达到近零排放目标时的局限性，并提出了采用膜分离技术（如纳滤、反渗透）预处理结合活性炭吸附的联合工艺优化方案。第20章：放射性核素与重金属污染的特异性修复：针对三价铬还原、铀的固定化等难题，介绍了低温化学沉淀和离子交换技术的定制化应用。第四部分：可持续开发、利用与水资源安全（第21章 - 第25章）本部分从宏观管理角度出发，探讨了如何在保证生态安全的前提下，实现地下水资源的经济高效利用。第21章：可持续地下水开采的阈值确定：引入“生态流量”概念，定义了地下水安全补给量、生态用水量与经济用水量的平衡点，并探讨了基于生态系统服务价值的量化方法。第22章：非常规水源的深度利用：详细介绍了矿井水、污水回用、雨洪资源化等地表水资源的转化技术，探讨其作为地下水系统“替代补给源”的潜力与局限。第23章：地下水资源区域平衡调配的数学规划模型：运用线性规划和混合整数规划模型，分析在多目标冲突（经济效益最大化与生态风险最小化）下的最优水权分配方案。第24章：地下水工程对农业灌溉效率的影响评估：结合水力学与作物生理学，分析过度抽取对土壤盐渍化、灌溉水质的影响，并提出精准灌溉技术的集成应用。第25章：沿海地下水资源管理：应对气候变化下的海平面上升：专门研究海水入侵的动力学模型，包括咸潮推进的预测，以及通过人工回灌咸水屏障的技术细节。第五部分：地下水资源的跨学科整合与未来展望（第26章 - 第30章）本部分将视角提升到治理体系层面，探讨了跨部门协作的必要性以及新兴技术对未来地下水管理的影响。第26章：地下水资源的法律框架与权属界定：对比了不同司法体系下地下水“先占权”与“公共所有权”的法律实践，侧重于水资源综合管理中的权责划分。第27章：社会经济因素在水资源决策中的考量：探讨了公众参与机制（Public Participation）在重大水利工程决策中的角色，以及建立公平透明的用水分配机制。第28章：数据驱动的智慧水资源管理平台构建：介绍了物联网（IoT）、云计算与机器学习在实时水文数据采集、预警系统和自动化决策支持中的前沿应用。第29章：地下水资源与城市生命线工程的协同规划：关注城市建设对地下水位的扰动（如深基坑降水），以及如何通过雨水渗透、人工回灌等手段，维护城市水文平衡。第30章：面向未来挑战的地下水科学研究方向：对地下水与全球气候变化反馈机制、深层地热能开发中的水热耦合效应，以及极端天气事件下的地下水系统韧性进行了展望。 --- 读者对象本书面向地质学、水文学、环境工程、土木工程、水利科学等相关专业的高年级本科生、研究生，以及从事地下水勘查、开发利用、污染防治和水资源管理工作的专业技术人员和政府决策人员。本书的深度和广度使其成为该领域极具价值的工具书和参考教材。