Fundamentals of Hydrology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Davie, Tim

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:2008-6

价格:$ 214.70

装帧:

isbn号码:9780415399869

丛书系列:

图书标签:

水文学
水文学基础
水资源
水循环
降水
径流
蒸发
地下水
水文模型
环境科学

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具体描述

In order to manage the world's increasingly scarce water resources we must have a sound understanding of how water moves around the planet and what influences water quality. "Fundamentals of Hydrology" provides an engaging and comprehensive introduction to this subject and provides real-life examples of water resource management in a changing world. The second edition of this popular book brings the text up-to-date with additional case studies and diagrams and a greater synthesis of water quality with physical hydrology. The chapters on runoff and evaporation have been updated and the final chapter on hydrology in a changing world has more material on water resource management strategies. Additionally the chapter on streamflow analysis now includes a more in-depth section on modelling runoff. The book begins with a comprehensive coverage of precipitation, evaporation, water stored in the ground and as snow and ice, and runoff.These physical hydrological processes show with respect to the fundamental knowledge about the process, its measurement and estimation and how it ties in with water quality. Following this is a section on analysing streamflow data, including using computer models and combining hydrology and ecology for in-stream flow assessment. A chapter on water quality shows how to measure and estimate it in a variable environment and finishes with a section on pollution treatment. The final chapter brings the text together to discuss water resource management and real-life issues that are faced by hydrologists in a constantly changing world. "Fundamentals of Hydrology" is a lively and accessible introduction to the study of hydrology at university level. This new edition continues to provide an understanding of hydrological processes, knowledge of the techniques used to assess water resources and an up-to-date overview of water resource management in a changing world.Throughout the text, wide-ranging examples and case studies are used to clearly explain ideas and methods. Short chapter summaries, essay questions, guides to further reading and a glossary are also included.

好的，这是为您撰写的关于一本假想的、不包含《Fundamentals of Hydrology》内容的图书简介，专注于探讨其他水科学相关领域： --- 《水文循环的复杂性：从宏观气候驱动到微观地表过程的深度解析》导言：跨越尺度的水文动态水，作为地球上生命存在的基石，其在全球范围内的运动、分布和转化构成了地球系统科学中最复杂、最动态的组成部分之一。本书旨在提供一个前沿且深入的视角，专注于水文循环中那些往往被基础教材忽略的复杂性、反馈机制以及跨尺度的相互作用。我们不局限于对水文过程的传统描述，而是深入探讨驱动这些过程的非线性动力学、气候变化的驱动力，以及水资源管理所面临的工程与生态挑战。本书的核心目标是整合大气科学、地质学、遥感技术与水资源工程的前沿研究成果，构建一个关于水文系统的综合性理解框架。我们将侧重于那些需要高级数学建模、空间分析以及对地球物理学有深刻理解才能把握的主题。 --- 第一部分：气候变化与全球水文系统的重塑本部分将探讨气候变化如何作为驱动全球水文系统转型的主要力量，重点分析不同时间尺度和空间尺度上的响应机制。第一章：大气环流异常与极端降水事件的频率与强度本章将详细分析全球气候模式（GCMs）预测的降水变化趋势。重点内容包括： Clausius-Clapeyron 关系的应用与局限性：在分析大气增温背景下，水汽容量增加与极端降水强度提升的定量关系。大气河流（Atmospheric Rivers, ARs）的动力学：深入研究ARs的结构、生命周期及其在向中纬度地区输送大量水汽方面的作用，并讨论其与洪涝灾害的关联。对流尺度与天气系统耦合：探讨中尺度对流复合体（MCCs）和强风暴系统如何在地表水文响应中扮演关键角色，以及数值天气预报（NWP）模型在捕捉这些事件时的挑战。第二章：冰冻圈的消融与水资源的时空分布重构全球冰川、永久冻土和季节性积雪的加速融化正在根本性地改变区域性水资源的时间分配。冰川物质平衡建模：介绍基于遥感（如激光雷达和干涉合成孔径雷达 Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR）和实地观测的冰川消融速率精确计算方法。永久冻土退化对水文水质的影响：分析冻土融化如何释放储存的碳和营养物质，改变土壤的渗透性和地下水补给机制，进而影响下游河流的径流模式和水化学特征。积雪水当量（SWE）的遥感反演技术：比较微波辐射计、被动伽马射线测量与基于模型的反演方法的精度和适用范围，尤其关注复杂地形中的误差来源。 --- 第二部分：地表水与地下水的复杂相互作用本部分聚焦于水在地表、包气带与含水层之间的动态交换，强调界面过程的复杂性和非均质性。第三章：土壤水分动力学与地表径流生成机制的精细化本章超越了经典的径流系数模型，转向基于过程的、高分辨率的土壤水传输研究。非饱和带的水力传导率：探讨土壤质地、结构和有机质含量如何影响水力传导率（K）的非线性变化，并引入修正的Richards方程在复杂土壤系统中的数值解法。陆面过程模型（LSMs）中的水分传输：评估当前主流气候模型中土壤水分参数化的准确性，特别是对蒸散发反馈的敏感性分析。地表水与地下水相互作用的耦合：利用示踪剂（如稳定同位素）研究河流基流补给、河床渗漏（Streambed Leakage）的时变特征。第四章：含水层系统响应与地球动力学反馈本章探讨大规模地下水抽取、地壳构造与含水层系统之间的长期耦合关系。弹性与非弹性含水层响应：区分受水压变化影响的弹性储水变化与因地层固结导致的不可逆的非弹性储水损失（地层沉降）。裂隙岩溶含水层的水力学：针对喀斯特地貌中渗透率极高的裂隙系统，介绍双孔隙模型（如双重孔隙度模型）在模拟快速补给和低渗透层交换方面的应用。地下水提取的空间效应：利用有限元法（FEM）分析大规模抽水对区域地下水流场、地表水体（如湿地和湖泊）的影响，以及对断层带稳定性的潜在威胁。 --- 第三部分：水文数据科学与先进监测技术本部分涵盖了现代水文学家用于分析、预测和管理水资源所依赖的先进技术和计算工具。第五章：遥感水文：从数据获取到信息提取的流程优化本书将提供对当前主要的地球观测任务及其水文应用的批判性评估。重力恢复与气候实验（GRACE/GRACE-FO）的应用深化：不仅介绍其在总量监测中的作用，更深入探讨如何结合区域水文模型（如MODFLOW）进行水资源储量变化（TWS）的垂向解耦，分离地下水、土壤水和雪水储量。地表粗糙度与植被冠层穿透：讨论合成孔径雷达（SAR）在穿透植被冠层和测量土壤表面水分时的优势与限制，以及多源数据融合（如MODIS, Sentinel-1/2）的算法挑战。无人机（UAV）在水文监测中的新范式：重点介绍多光谱、热红外传感器搭载UAV平台在小尺度流域水文过程（如蒸发散、入渗试验）高频监测中的潜力。第六章：不确定性分析与预测水文的概率框架水文系统固有的复杂性和输入数据的不完善性要求我们必须使用概率性方法进行决策。贝叶斯方法在参数校正中的应用：介绍马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）方法在校准复杂分布式水文模型参数时，处理高维参数空间和非线性依赖关系的技术。多模型集合预测（Multi-Model Ensemble Forecasting）：比较不同结构的水文模型在模拟特定流域（如半干旱山区）中的性能差异，并讨论如何科学地加权集合成员以提供更鲁棒的短期和长期预报。水文预报中的信息论指标：应用如Nash-Sutcliffe效率（NSE）的局限性，转而采用基于概率分布匹配和预测区间覆盖率的评估指标。 --- 结论：面向可持续性的水文系统综合管理本书的最终目标是激励读者将理论深度与实际应用相结合。我们将探讨如何利用上述复杂的模型和数据分析工具，来解决现实世界中最紧迫的水资源挑战，包括适应气候变化的韧性基础设施设计、跨界水资源的冲突最小化，以及水生态系统服务的量化评估。本书内容要求读者具备扎实的微积分、微分方程基础，以及对地球物理过程的基本认识。 ---