Groundwater in Fractured Rocks pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Taylor & Francis

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

出品人:

頁數:654

译者:

出版時間:2007-7

價格:$ 248.54

裝幀:HRD

isbn號碼:9780415414425

叢書系列:

圖書標籤:

• 地下水
• 斷裂岩體
• 水文地質
• 岩石力學
• 水資源
• 數值模擬
• 同位素水文
• 滲透性
• 裂隙水
• 地下水流動

《地下水資源管理與可持續利用：理論、技術與實踐》 內容提要 本書係統深入地探討瞭現代地下水資源管理所麵臨的復雜挑戰與前沿解決方案。麵對全球氣候變化、人口增長以及水資源短缺日益嚴峻的背景，本書旨在提供一個全麵、跨學科的框架，用以指導科學、高效且可持續地開發、保護和管理地下水資源。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎水文地質學原理到先進的數值模擬技術，再到實用的管理與政策製定策略。 第一部分：地下水係統基礎與地球物理錶徵 本部分聚焦於構建對地下水係統精確認知的基石。首先，我們迴顧瞭孔隙介質和裂隙介質中水流動力學的基本定律，強調瞭達西定律在不同地質條件下的適用性與局限性。隨後，詳細闡述瞭地下水文地質調查的核心方法。 地球物理勘探技術在地下水定位中的應用： 重點討論瞭電阻率法（ERT/VES）、瞬變電磁法（TEM）以及地震摺射法在識彆含水層結構、斷層破碎帶以及滲透性差異方麵的優勢與限製。分析瞭如何利用多參數地球物理數據進行三維地質建模，為後續的水文地質參數確定提供空間約束。 同位素水文學在水循環示蹤中的應用： 深入探討瞭穩定同位素（如$delta^{18} ext{O}$和$delta ext{D}$）和放射性同位素（如$^{3} ext{H}$和$^{14} ext{C}$）如何用於確定地下水的補給區、水力聯係、年齡測定以及汙染物遷移路徑。這對於區分新水與古老地下水至關重要。 先進的鑽井與取樣技術： 詳細介紹瞭用於精確測量水化學特徵和水力梯度的多層監測井（Piezometers）的構建方法，以及在復雜地層中獲取代錶性水樣的無擾動取樣技術。 第二部分：水文模型與數值模擬 為實現有效的預測與管理，精確的數值模擬是不可或缺的工具。本部分係統介紹瞭用於描述地下水流、溶質運移和熱傳輸過程的數學模型和計算方法。 地下水流模型（Groundwater Flow Modeling）： 重點講解瞭有限差分法（FDM）和有限元法（FEM）在求解三維瞬態地下水流動方程中的應用。詳細分析瞭如何處理邊界條件（如河流交互、人工迴灌）和初始條件的不確定性。特彆關注瞭參數識彆（Parameter Estimation）技術，包括區域敏感性分析和數據同化方法，以校準模型參數。 溶質運移與汙染擴散模擬： 深入探討瞭對流-彌散方程（ADE）及其在解釋汙染物在地下介質中遷移行為時的應用。討論瞭多孔介質中吸附、衰變、生物降解等過程如何被整閤到運移模型中，並提供案例分析說明如何預測汙染羽的擴展和長期風險。 模型不確定性分析與評估： 強調瞭模型輸入參數和結構本身的固有不確定性。介紹瞭濛特卡洛模擬（Monte Carlo Simulation）和貝葉斯方法在量化預測結果不確定性範圍中的作用，這對於風險評估至關重要。 第三部分：地下水資源的可持續管理策略 本部分將科學研究成果轉化為可操作的管理實踐，著眼於平衡開發利用與生態保護之間的關係。 地下水資源潛力評價與動態平衡管理： 提齣瞭基於水文地質單元的資源評價體係，包括對可開采量（Safe Yield）的科學定義與計算。闡述瞭如何通過建立長期監測網絡和定期進行資源儲量核算，實現動態的水資源管理決策。 地下水與地錶水係統的耦閤管理： 討論瞭河流-含水層係統（River-Aquifer Systems）的相互作用機製，包括河道滲漏、河岸帶過濾效應等。提齣瞭聯閤調度策略，以避免過度開采造成的地錶水體枯竭或生態係統退化。 人工迴灌與地下水庫（MAR）技術： 詳盡介紹瞭各種人工迴灌技術，如滲濾池、迴灌井和地錶漫滲。分析瞭迴灌水體的水質預處理要求、場地選擇標準以及對下遊含水層水化學平衡的潛在影響。 水資源保護與汙染防治： 重點分析瞭農業、工業和城市化活動對地下水水質的威脅。闡述瞭建立地下水保護區（Wellhead Protection Areas）的法規框架、最佳可行技術（BPT）在控製汙染源方麵的應用，以及修復受汙染地下水的先進技術，如原位化學氧化（ISCO）和生物修復策略。 第四部分：政策、法律與社會經濟視角 成功的地下水管理離不開健全的法規體係和利益相關者的參與。 地下水法律框架與治理結構： 比較瞭不同國傢和地區在地下水權利分配、許可製度和監管執法方麵的經驗教訓。探討瞭有效治理所需的製度安排，包括跨區域水資源協調機製。 經濟工具在資源管理中的應用： 分析瞭水權交易、差彆水價製度以及環境稅費等市場化工具如何激勵節水行為和資源保護。構建瞭地下水資源價值評估模型，用於支撐可持續的經濟決策。 氣候變化背景下的適應性管理： 探討瞭氣候模型預測的不確定性如何影響水資源規劃。提齣瞭建立基於情景分析（Scenario Planning）的彈性管理框架，以應對極端乾旱和洪水事件對地下水補給和水質的衝擊。 讀者對象 本書內容深度適中，既包含瞭嚴格的理論推導，又具備豐富的工程實踐案例，特彆適閤於從事水文地質勘察、環境工程、水資源規劃與管理的工程師、科研人員、政府管理部門官員，以及相關專業的高年級本科生和研究生閱讀和參考。本書緻力於推動地下水研究從純粹的理論探索走嚮高效、負責任的資源實踐。

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我特彆欣賞作者在敘事節奏上的把握，這本書讀起來毫不拖泥帶水，但又絕不流於錶麵。它成功地在嚴謹的科學性與可讀性之間找到瞭一個絕佳的平衡點。有些章節深入探討瞭裂隙帶的滲透率各嚮異性，這種需要高度專業知識的內容，被作者巧妙地穿插在對地質曆史演變脈絡的宏大敘事之中。這種處理方式讓那些原本可能讓人望而卻步的專業術語，因為有瞭清晰的背景支撐，而變得容易理解和吸收。我記得有一段描述地下水在斷層帶中遷移路徑的文字，那場景描繪得如同電影鏡頭一般清晰，讓人仿佛能感受到水分子在岩石縫隙中艱難而堅定的前行。這本書的價值在於，它不僅告訴你“是什麼”，更深入地解釋瞭“為什麼會是這樣”，這種追根溯源的探究精神，纔是真正優秀的科學著作所應具備的品質，它鼓勵讀者去質疑、去思考，而不是被動地接受既定的結論。

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這本書的封麵設計充滿瞭古樸的魅力，那種深沉的藍色調，仿佛真的能讓人感受到地下深處那份神秘與沉靜。我拿到手的時候，光是翻閱目錄就覺得內容涵蓋極廣，不像某些專業書籍那樣隻有枯燥的理論堆砌。它似乎更注重於將復雜的地質過程用一種富有故事性的方式呈現齣來。比如，關於岩石裂隙網絡如何影響地下水流動的章節，作者沒有直接拋齣復雜的數學模型，而是通過生動的案例和精細的插圖，一步步引導讀者去理解那些看似隨機的裂縫背後隱藏的巨大能量和導水能力。特彆是其中關於特定地區地下水資源評估的部分，簡直像是一部實地考察的手記，充滿瞭作者對野外工作的熱愛和細緻入微的觀察。讀完前幾章，我有一種強烈的預感，這本書絕不僅僅是一本教科書，它更像是一本深刻探討人與地下水係統之間復雜關係的深度報告，對於任何一個希望真正“讀懂”岩石下世界的地質學愛好者來說，它都提供瞭絕佳的視角。

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這本書的排版和圖錶質量簡直無可挑剔，這對於一本涉及大量空間數據和結構分析的專業書籍來說至關重要。圖文的對應非常精準，每一個流程圖、每一個剖麵圖都經過瞭深思熟慮的設計，能夠最大限度地減少閱讀障礙。我之前閱讀過一些同行撰寫的相關書籍，常常因為圖錶模糊不清或者標注混亂而不得不反復對照文字，浪費瞭大量時間。然而，這本書在這方麵做得極其齣色，特彆是對不同類型岩體（如花崗岩、玄武岩）裂隙特徵的對比分析，那幾組並列的示意圖，清晰地展示瞭結構控製對水文特性的決定性影響。毫不誇張地說，僅僅通過解讀這些高質量的圖錶，一個初學者也能大緻建立起對復雜地下水流場的基本概念框架。這種對細節的極緻追求，體現瞭齣版方和作者對知識傳播的尊重，讓閱讀體驗得到瞭質的飛躍。

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這本書的理論深度是毋庸置疑的，但更讓我感到驚喜的是它所蘊含的工程實踐智慧。它沒有停留在純粹的理論探討層麵，而是大量引用瞭實際工程中的案例和遇到的難題。比如，在論述如何確定有效滲透係數時，書中不僅介紹瞭傳統的抽水試驗方法，還著墨討論瞭在裂隙岩體中實施這些試驗時可能遇到的係統誤差和野外操作的挑戰。這種“知其所以然，更知其所以難”的態度，讓這本書立刻從一本學術專著，升華為一本實用的工程參考手冊。我尤其喜歡其中關於長期地下水資源可持續利用的討論，作者沒有給齣簡單的“多打井”或“少用水”的口號，而是深入分析瞭大規模開采對區域應力場和裂隙連通性的反饋影響，這需要極高的跨學科視野和對地質動力學的深刻理解。它無疑是為那些需要將理論應用於實際勘探和開發領域的人士量身定製的寶貴資源。

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我一直認為，衡量一本專業書籍的最高標準，是它能否激發讀者對該領域産生更深層次的好奇心。這本書恰恰做到瞭這一點。它沒有試圖將所有問題都“解決”掉，相反，它在許多關鍵章節的結尾處，都留下瞭一些開放性的問題和尚未完全闡明的科學邊界。例如，在討論地球化學過程如何影響裂隙的長期演化時，作者坦誠地指齣瞭當前模型預測的局限性，並暗示瞭未來研究的方嚮。這種坦誠的態度，極大地拓寬瞭我的思維邊界，讓我意識到我們對地下世界的瞭解仍處於初級階段，充滿瞭未知的挑戰和機遇。因此，這本書對我而言，不僅是一次知識的輸入，更是一次智力上的激發，它讓我迫不及待地想要去查閱更多相關的最新文獻，去思考如何用更新穎的方法來解決那些尚未攻剋的科學難題。它確實是一本能點燃研究熱情的書。

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