Groundwater in Fractured Rocks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Taylor & Francis

作者:Krasny, Jiri (EDT)/ Sharp, John M. (EDT)

出品人:

页数:654

译者:

出版时间:2007-7

价格:$ 248.54

装帧:HRD

isbn号码:9780415414425

丛书系列:

图书标签:

• 地下水
• 断裂岩体
• 水文地质
• 岩石力学
• 水资源
• 数值模拟
• 同位素水文
• 渗透性
• 裂隙水
• 地下水流动

《地下水资源管理与可持续利用：理论、技术与实践》 内容提要 本书系统深入地探讨了现代地下水资源管理所面临的复杂挑战与前沿解决方案。面对全球气候变化、人口增长以及水资源短缺日益严峻的背景，本书旨在提供一个全面、跨学科的框架，用以指导科学、高效且可持续地开发、保护和管理地下水资源。全书结构严谨，内容涵盖了从基础水文地质学原理到先进的数值模拟技术，再到实用的管理与政策制定策略。 第一部分：地下水系统基础与地球物理表征 本部分聚焦于构建对地下水系统精确认知的基石。首先，我们回顾了孔隙介质和裂隙介质中水流动力学的基本定律，强调了达西定律在不同地质条件下的适用性与局限性。随后，详细阐述了地下水文地质调查的核心方法。 地球物理勘探技术在地下水定位中的应用： 重点讨论了电阻率法（ERT/VES）、瞬变电磁法（TEM）以及地震折射法在识别含水层结构、断层破碎带以及渗透性差异方面的优势与限制。分析了如何利用多参数地球物理数据进行三维地质建模，为后续的水文地质参数确定提供空间约束。 同位素水文学在水循环示踪中的应用： 深入探讨了稳定同位素（如$delta^{18} ext{O}$和$delta ext{D}$）和放射性同位素（如$^{3} ext{H}$和$^{14} ext{C}$）如何用于确定地下水的补给区、水力联系、年龄测定以及污染物迁移路径。这对于区分新水与古老地下水至关重要。 先进的钻井与取样技术： 详细介绍了用于精确测量水化学特征和水力梯度的多层监测井（Piezometers）的构建方法，以及在复杂地层中获取代表性水样的无扰动取样技术。 第二部分：水文模型与数值模拟 为实现有效的预测与管理，精确的数值模拟是不可或缺的工具。本部分系统介绍了用于描述地下水流、溶质运移和热传输过程的数学模型和计算方法。 地下水流模型（Groundwater Flow Modeling）： 重点讲解了有限差分法（FDM）和有限元法（FEM）在求解三维瞬态地下水流动方程中的应用。详细分析了如何处理边界条件（如河流交互、人工回灌）和初始条件的不确定性。特别关注了参数识别（Parameter Estimation）技术，包括区域敏感性分析和数据同化方法，以校准模型参数。 溶质运移与污染扩散模拟： 深入探讨了对流-弥散方程（ADE）及其在解释污染物在地下介质中迁移行为时的应用。讨论了多孔介质中吸附、衰变、生物降解等过程如何被整合到运移模型中，并提供案例分析说明如何预测污染羽的扩展和长期风险。 模型不确定性分析与评估： 强调了模型输入参数和结构本身的固有不确定性。介绍了蒙特卡洛模拟（Monte Carlo Simulation）和贝叶斯方法在量化预测结果不确定性范围中的作用，这对于风险评估至关重要。 第三部分：地下水资源的可持续管理策略 本部分将科学研究成果转化为可操作的管理实践，着眼于平衡开发利用与生态保护之间的关系。 地下水资源潜力评价与动态平衡管理： 提出了基于水文地质单元的资源评价体系，包括对可开采量（Safe Yield）的科学定义与计算。阐述了如何通过建立长期监测网络和定期进行资源储量核算，实现动态的水资源管理决策。 地下水与地表水系统的耦合管理： 讨论了河流-含水层系统（River-Aquifer Systems）的相互作用机制，包括河道渗漏、河岸带过滤效应等。提出了联合调度策略，以避免过度开采造成的地表水体枯竭或生态系统退化。 人工回灌与地下水库（MAR）技术： 详尽介绍了各种人工回灌技术，如渗滤池、回灌井和地表漫渗。分析了回灌水体的水质预处理要求、场地选择标准以及对下游含水层水化学平衡的潜在影响。 水资源保护与污染防治： 重点分析了农业、工业和城市化活动对地下水水质的威胁。阐述了建立地下水保护区（Wellhead Protection Areas）的法规框架、最佳可行技术（BPT）在控制污染源方面的应用，以及修复受污染地下水的先进技术，如原位化学氧化（ISCO）和生物修复策略。 第四部分：政策、法律与社会经济视角 成功的地下水管理离不开健全的法规体系和利益相关者的参与。 地下水法律框架与治理结构： 比较了不同国家和地区在地下水权利分配、许可制度和监管执法方面的经验教训。探讨了有效治理所需的制度安排，包括跨区域水资源协调机制。 经济工具在资源管理中的应用： 分析了水权交易、差别水价制度以及环境税费等市场化工具如何激励节水行为和资源保护。构建了地下水资源价值评估模型，用于支撑可持续的经济决策。 气候变化背景下的适应性管理： 探讨了气候模型预测的不确定性如何影响水资源规划。提出了建立基于情景分析（Scenario Planning）的弹性管理框架，以应对极端干旱和洪水事件对地下水补给和水质的冲击。 读者对象 本书内容深度适中，既包含了严格的理论推导，又具备丰富的工程实践案例，特别适合于从事水文地质勘察、环境工程、水资源规划与管理的工程师、科研人员、政府管理部门官员，以及相关专业的高年级本科生和研究生阅读和参考。本书致力于推动地下水研究从纯粹的理论探索走向高效、负责任的资源实践。

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这本书的排版和图表质量简直无可挑剔，这对于一本涉及大量空间数据和结构分析的专业书籍来说至关重要。图文的对应非常精准，每一个流程图、每一个剖面图都经过了深思熟虑的设计，能够最大限度地减少阅读障碍。我之前阅读过一些同行撰写的相关书籍，常常因为图表模糊不清或者标注混乱而不得不反复对照文字，浪费了大量时间。然而，这本书在这方面做得极其出色，特别是对不同类型岩体（如花岗岩、玄武岩）裂隙特征的对比分析，那几组并列的示意图，清晰地展示了结构控制对水文特性的决定性影响。毫不夸张地说，仅仅通过解读这些高质量的图表，一个初学者也能大致建立起对复杂地下水流场的基本概念框架。这种对细节的极致追求，体现了出版方和作者对知识传播的尊重，让阅读体验得到了质的飞跃。

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我一直认为，衡量一本专业书籍的最高标准，是它能否激发读者对该领域产生更深层次的好奇心。这本书恰恰做到了这一点。它没有试图将所有问题都“解决”掉，相反，它在许多关键章节的结尾处，都留下了一些开放性的问题和尚未完全阐明的科学边界。例如，在讨论地球化学过程如何影响裂隙的长期演化时，作者坦诚地指出了当前模型预测的局限性，并暗示了未来研究的方向。这种坦诚的态度，极大地拓宽了我的思维边界，让我意识到我们对地下世界的了解仍处于初级阶段，充满了未知的挑战和机遇。因此，这本书对我而言，不仅是一次知识的输入，更是一次智力上的激发，它让我迫不及待地想要去查阅更多相关的最新文献，去思考如何用更新颖的方法来解决那些尚未攻克的科学难题。它确实是一本能点燃研究热情的书。

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这本书的封面设计充满了古朴的魅力，那种深沉的蓝色调，仿佛真的能让人感受到地下深处那份神秘与沉静。我拿到手的时候，光是翻阅目录就觉得内容涵盖极广，不像某些专业书籍那样只有枯燥的理论堆砌。它似乎更注重于将复杂的地质过程用一种富有故事性的方式呈现出来。比如，关于岩石裂隙网络如何影响地下水流动的章节，作者没有直接抛出复杂的数学模型，而是通过生动的案例和精细的插图，一步步引导读者去理解那些看似随机的裂缝背后隐藏的巨大能量和导水能力。特别是其中关于特定地区地下水资源评估的部分，简直像是一部实地考察的手记，充满了作者对野外工作的热爱和细致入微的观察。读完前几章，我有一种强烈的预感，这本书绝不仅仅是一本教科书，它更像是一本深刻探讨人与地下水系统之间复杂关系的深度报告，对于任何一个希望真正“读懂”岩石下世界的地质学爱好者来说，它都提供了绝佳的视角。

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我特别欣赏作者在叙事节奏上的把握，这本书读起来毫不拖泥带水，但又绝不流于表面。它成功地在严谨的科学性与可读性之间找到了一个绝佳的平衡点。有些章节深入探讨了裂隙带的渗透率各向异性，这种需要高度专业知识的内容，被作者巧妙地穿插在对地质历史演变脉络的宏大叙事之中。这种处理方式让那些原本可能让人望而却步的专业术语，因为有了清晰的背景支撑，而变得容易理解和吸收。我记得有一段描述地下水在断层带中迁移路径的文字，那场景描绘得如同电影镜头一般清晰，让人仿佛能感受到水分子在岩石缝隙中艰难而坚定的前行。这本书的价值在于，它不仅告诉你“是什么”，更深入地解释了“为什么会是这样”，这种追根溯源的探究精神，才是真正优秀的科学著作所应具备的品质，它鼓励读者去质疑、去思考，而不是被动地接受既定的结论。

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这本书的理论深度是毋庸置疑的，但更让我感到惊喜的是它所蕴含的工程实践智慧。它没有停留在纯粹的理论探讨层面，而是大量引用了实际工程中的案例和遇到的难题。比如，在论述如何确定有效渗透系数时，书中不仅介绍了传统的抽水试验方法，还着墨讨论了在裂隙岩体中实施这些试验时可能遇到的系统误差和野外操作的挑战。这种“知其所以然，更知其所以难”的态度，让这本书立刻从一本学术专著，升华为一本实用的工程参考手册。我尤其喜欢其中关于长期地下水资源可持续利用的讨论，作者没有给出简单的“多打井”或“少用水”的口号，而是深入分析了大规模开采对区域应力场和裂隙连通性的反馈影响，这需要极高的跨学科视野和对地质动力学的深刻理解。它无疑是为那些需要将理论应用于实际勘探和开发领域的人士量身定制的宝贵资源。

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