堰塞湖及其风险控制 pdf epub mobi txt 电子书下载在线阅读 2026

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出版者:科学出版社

作者:刘宁

出品人:

页数:388

译者:

出版时间:2015-7-1

价格:128.00元

装帧:精装

isbn号码:9787030373564

丛书系列:

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具体描述

本书以"512"汶川地震堰塞湖为已经对象，开展了针对堰塞湖及风险控制的研究，进行了野外考察、监测、室内计算，研究了堰塞湖发育环境、堰塞湖基本特征与分类、堰塞湖形成条件与形成机理、堰塞坝稳定性评价、堰塞湖溃决风险分析、堰塞湖风险控制体系、堰塞湖监测预警、堰塞湖排险减灾技术、堰塞湖风险控制典型实例、堰塞湖的资源环境效应及其利用等，形成了一套较完整的堰塞湖形成机理与风险控制的理论和技术体系。

现代城市基础设施的韧性构建与可持续发展：基于先进材料与智能监测技术的创新实践图书简介本书深入探讨了现代城市基础设施在应对日益复杂的自然灾害、气候变化及城市化进程中对韧性（Resilience）和可持续发展（Sustainability）的迫切需求。全书围绕如何通过前沿的材料科学、结构工程创新以及集成化的智能监测系统，构建一个能够有效抵御冲击、快速恢复并适应未来挑战的基础设施体系展开论述。第一部分：基础设施韧性的理论基础与挑战本部分首先界定了现代基础设施韧性的核心概念，将其分解为抵抗力（Resistance）、吸收力（Absorptive Capacity）、恢复力（Restorative Capacity）和适应力（Adaptive Capacity）四个关键维度。我们分析了当前全球城市基础设施面临的主要威胁，包括极端天气事件（如强降雨、高温热浪、强风）、地质活动（如地震、地面沉降）以及人为荷载的长期累积效应。重点章节讨论了韧性设计理念的转变，即从传统的“安全系数”设计转向基于“功能恢复时间”的性能化设计。书中通过案例分析对比了不同城市在重大冲击事件中（如区域性洪水或大规模停电）基础设施的响应差异，揭示了薄弱环节的共性问题，为后续的解决方案奠定理论基础。第二部分：高性能与自适应结构材料的革新基础设施的物理基础在于其所采用的材料。本书系统性地介绍了新一代高性能结构材料在提升工程寿命和抵御环境侵蚀方面的应用。超高性能混凝土（UHPC）与纤维增强复合材料（FRP）：详细阐述了UHPC在桥梁、隧道结构中的应用潜力，着重分析其极高的抗压强度、优异的耐久性及对氯离子渗透的抵抗能力。同时，深入探讨了FRP在既有结构加固、防腐蚀环境替代钢筋的应用案例，以及其在实现结构轻量化方面的优势。自修复材料系统：这是一个聚焦未来的章节。我们不仅讨论了微胶囊技术、细菌诱导矿化（MICP）等主动自修复机制，还比较了这些技术在不同应用场景（如沥青路面、混凝土构件裂缝）下的实际效果与经济性考量。重点分析了如何将自修复功能集成到关键节点的制造过程中，从而显著延长维护周期。智能与响应性材料：介绍了形状记忆合金（SMA）在隔震与耗能装置中的应用，以及温度敏感或电磁敏感材料如何辅助结构实现动态响应和主动控制，尤其是在动态载荷作用下的性能表现。第三部分：先进结构设计与系统集成本部分将先进材料与创新的结构设计方法相结合，探讨如何构建更具弹性和冗余性的基础设施系统。模块化与预制化建造技术：强调模块化设计（DfMA）如何通过工厂标准化生产，提高现场施工质量的可靠性，并极大地缩短灾后快速重建所需的时间。书中展示了高精度连接节点的优化设计，确保模块化系统在遭受冲击后仍能保持整体性。基于多功能耦合的结构系统：讨论了将能源、水处理或信息传输功能集成到传统基础设施（如桥梁、道路、堤坝）中的设计策略。例如，集成光伏发电或雨水收集系统的城市管廊设计，以提高基础设施的综合服务能力和生存性。冗余与分散式系统设计：论述了如何通过系统拓扑学的优化，避免“单点故障”风险。通过分散式供水网络、分布式能源微电网以及多路径交通网络的设计，确保即使部分组件失效，整体系统仍能维持核心功能运行。第四部分：全生命周期智能监测与预测性维护基础设施韧性的实现，离不开对结构健康状况的实时、准确掌握。本部分聚焦于“智慧基础设施”的核心技术。分布式传感网络与数据采集：详细介绍了基于光纤光栅（FBG）、压电效应传感器（PZT）以及无线传感器网络（WSN）在应力、应变、振动和环境参数监测中的部署策略。重点阐述了传感器在极端环境下的可靠性与能源自持性解决方案。结构健康监测（SHM）与状态评估：阐述了如何利用采集到的海量时序数据，通过模态分析、损伤定位算法以及基于机器学习的异常检测模型，实现对结构潜在退化趋势的早期识别。书中提供了从原始数据到决策支持的完整流程图。预测性维护（PdM）与数字孪生（Digital Twin）：这是本书的亮点之一。我们探讨了如何构建基础设施的数字孪生模型，将实时监测数据、材料性能衰减模型与历史载荷数据相结合，进行高精度的寿命预测和剩余使用期限评估。通过数字孪生平台，管理者可以在虚拟环境中模拟干预措施的效果，优化维护资源的配置，实现从被动维修到主动干预的转变。第五部分：政策、经济学视角与未来展望最后，本书超越纯粹的技术层面，探讨了韧性基础设施建设的制度保障和经济可行性。韧性投资的成本效益分析：运用生命周期成本分析（LCCA）和风险评估模型，量化了前期投入高性能材料和智能监测系统所带来的长期效益（如减少停运损失、降低维修频率）。强调韧性投资是社会经济稳定的必要保险。跨部门协作与治理框架：探讨了在规划、设计、施工和运营维护阶段，政府、设计院、施工方和运营方之间建立有效信息共享和协同决策机制的重要性，以确保韧性设计理念的贯穿执行。面向未来的挑战：展望了在城市化加速、极端气候频发背景下，基础设施设计需要考虑的适应性气候变化情景（Climate Change Scenarios）以及循环经济在基础设施材料回收与再利用中的潜力。本书旨在为土木、结构、材料、交通和城市规划领域的工程师、研究人员以及政策制定者提供一套全面、深入且具有前瞻性的理论指导和实践工具，以期共同推动现代城市基础设施向更安全、更高效、更具韧性的方向发展。

作者简介

目录信息

前言
第1章绪论
1.1堰塞湖概念
1.2研究现状
1.2.1堰塞湖成因
1.2.2堰塞湖溃决机理
1.2.3堰塞湖应急处置与风险管理
1.2.4堰塞湖的开发利用
1.2.5堰塞湖溃决的环境效应
1.3主要科学技术问题
1.4研究意义
参考文献
第2章堰塞湖的类型与基本特征
2.1堰塞湖的分类与类型特征
2.1.1堰塞湖的分类
2.1.2滑坡（崩塌）堰塞湖特征
2.1.3泥石流堰塞湖特征
2.1.4冰碛堰塞湖特征
2.1.5熔岩堰塞湖特征
2.1.6地震堰塞湖特征
2.2中国堰塞湖区域特征
2.2.1高山峡谷区堰塞湖
2.2.2高寒区堰塞湖
2.2.3低山丘陵区堰塞湖
2.3堰塞湖基本特征
2.3.1堰塞湖的分布
2.3.2堰塞湖的生命周期
2.3.3堰塞湖危害方式
2.4堰塞湖典型实例
2.4.1米堆沟冰碛湖
2.4.2红椿沟泥石流堰塞湖
2.4.3国内外典型地震堰塞湖
参考文献
第3章堰塞湖形成机理
3.1堰塞湖形成条件
3.1.1地形条件
3.1.2固体物源条件
3.1.3水源条件
3.2崩滑型堰塞湖形成的力学机理
3.2.1崩滑型堰塞湖形成过程的阶段划分
3.2.2堵江崩滑体形成和运动过程
3.2.3崩滑体堵江过程
3.3滑坡堰塞湖形成过程的数值模拟
3.3.1杨家沟堰塞湖概况
3.3.2气象水文条件
3.3.3滑坡堰塞坝形成过程数值模拟
3.3.4滑坡堵江堰塞湖形成过程
参考文献
第4章堰塞坝稳定性评估与坝体破坏分析
4.1堰塞湖危险陛应急评估
4.1.1堰塞坝稳定性分析的经验方法概述
4.1.2地震堰塞湖危险性应急评估方法
4.1.3汶川地震堰塞湖危险性应急评估
4.2堰塞坝稳定性评价指标与模型
4.2.1评价指标
4.2.2评估模型
4.3堰塞坝溃决模式
4.3.1堰塞坝溃决模式概述
4.3.2坝顶溢流模式
4.3.3侵蚀与管涌模式
4.3.4坝坡失稳模式
4.3.5堰塞坝溃决的方式
4.4堰塞坝溃决破坏的影响因素
4.4.1坝体的几何形态和规模
4.4.2坝体物质的组成和结构
4.4.3堰塞湖的容积和形状
4.4.4人湖水量、湖面蒸发和坝体渗透的影响
4.5堰塞坝破坏分析方法
4.5.1堰塞坝渗透稳定性分析
4.5.2堰塞坝抗滑稳定性分析
4.5.3堰塞坝抗冲刷稳定性分析
参考文献
第5章堰塞坝溃决过程与机理
5.1堰塞坝溃决模拟试验原型与试验设计
5.1.1试验原型及其概况
5.1.2试验设计
5.1.3试验步骤
5.2堰塞坝溃决过程
5.2.1试验现象分析
5.2.2溃决过程分析
5.3堰塞坝溃决力学机理
5.3.1坝体颗粒冲刷起动流速
5.3.2颗粒冲刷起动过程
5.3.3不同侵蚀阶段颗粒起动的特点
5.3.4坝体组成结构特征对坝体溃决的影响
参考文献
第6章堰塞湖溃决洪水计算
6.1堰塞湖溃决洪水计算模型
6.1.1经验模型
6.1.2半经验模型
6.1.3物理模型
6.1.4常用的溃坝模型
6.2溃坝洪水演进过程分析
6.2.1Saint—Venant方程组
6.2.2洪峰展平法
6.2.3线性河道法
6.2.4蓄槽关系法
6.2.5基于河道参数的Muskingum法
6.2.6洪水演进案例——石坪滑坡堵塞坝溃决
6.2.7洪水演进案例——磨子沟泥石流堵塞坝溃决
参考文献
第7章堰塞坝溃决洪水风险评估与应急预案
7.1概述
7.2单个重大堰塞坝快速风险评估
7.2.1危险性评估
7.2.2易损性评估
7.2.3风险评估
7.3溃决洪水区域风险评估
7.3.1溃决洪水危险性评估
7.3.2滑坡泥石流堰塞坝溃决洪水易损性评估
7.3.3溃决洪水综合风险评估
7.3.4滑坡泥石流堰塞坝溃决洪水灾害风险分析
7.4堰塞坝溃决洪水应急预案
7.4.1概述
7.4.2泥石流堰塞坝溃决洪水应急预案案例分析
7.4.3滑坡堰塞坝溃决洪水应急预案案例分析
参考文献
第8章堰塞湖监测预警
8.1堰塞湖监测的主要内容
8.1.1水文要素的监测
8.1.2堰塞坝安全监测
8.2堰塞湖水位监测
8.2.1水位监测站点布设原则
8.2.2监测设备
8.3堰塞坝两侧坡体及堰塞湖岸稳定性监测
8.3.1简易排桩法观测
8.3.2三角交汇法观测
8.3.3横向视准线法观测
8.3.4监测设备
8.4堰塞湖坝体渗流和管涌监测
8.4.1浸润线观测
8.4.2坝基渗水压力观测
8.4.3绕坝渗流观测
8.4.4渗流量观测
8.4.5渗流水透明度观测及化学分析
8.5堰塞湖监测警报系统
8.5.1堰塞湖监测需求分析
8.5.2监测预警系统结构
8.5.3信息传输
8.6磨子沟泥石流堰塞湖监测
8.7米堆沟冰湖监测预警
8.8唐家山滑坡堰塞湖监测
参考文献
第9章堰塞湖排险减灾技术
9.1堰塞湖上游水位调控技术
9.1.1采用虹吸管降低上游水位
9.1.2采用水泵抽排降低上游水位
9.1.3上游修筑拦水坝，对上游水位进行调控
9.2防止堰塞湖一次性整体溃决技术
9.2.1开挖泄流槽
9.2.2爆破工程
9.2.3堰塞坝加固技术
9.3堰塞湖泄流槽最佳过流断面设计关键技术
9.3.1堰塞湖泄流槽的水力最佳断面
9.3.2泄流槽水力最佳断面比较
9.3.3不同泄流槽槽型水力最佳断面比较
9.3.4堰塞湖梯型泄流槽横断面优化设计
9.4堰塞湖人工可控排泄方法
9.4.1堰塞湖人工可控排泄方法初步设计
9.4.2堰塞湖人工可控排泄方法设计案例
参考文献
第10章堰塞湖风险控制典型实例
10.1西藏波密易贡滑坡堰塞湖应急排险
10.1.1堰塞湖形成背景条件
10.1.2堰塞湖形成过程
10.1.3堰塞湖危险性分析与灾情预测
10.1.4应急排险方案、措施及效果分析
10.1.5总结与认识
10.2汶川地震唐家山堰塞湖应急排险
10.2.1堰塞湖形成背景条件
10.2.2堰塞湖形成过程
10.2.3堰塞湖危险性分析与灾情预测
10.2.4应急减灾方案和措施
10.2.5唐家山堰塞湖应急泄流及其减灾效果
10.2.6体会与认识
参考文献
第11章堰塞湖的资源环境效应及其应用
11.1堰塞湖对河道水文及地貌过程的影响
11.1.1对河道水文过程的影响
11.1.2对河流地貌过程的影响
11.2堰塞湖的保存方略
11.3堰塞湖的环境生态效应
11.4堰塞湖的景观效应及景观资源利用
11.5堰塞坝的水利水电利用
参考文献
附表
附表一四川省汶川地震灾区堰塞湖
附表二中国滑坡堵江事件
附表三中国西部部分泥石流堰塞湖灾害概况
附表四2009年8月8日中国台湾地区“莫拉克”台风暴雨期间形成的堰塞湖
附表五国外部分典型堰塞湖
附表六国内外已溃决的部分典型滑坡堰塞湖
参考文献
附图
附图一汶川地震灾区四川省境内堰塞湖分布
附图二堰塞湖类型
附图三地震堰塞湖
附图四唐家山堰塞湖应急处置
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在让人眼前一亮，封面那种沉稳的深蓝色调，配上那种略带磨砂质感的纸张，拿在手里就有一种专业且厚重的历史感。我本来是抱着随便翻阅的心态去书店找些水利工程相关的书籍，没想到这一本《堰塞湖及其风险控制》竟然有着如此精良的制作水准。内页的排版布局也极为考究，图表清晰，注释详尽，即便是涉及复杂的工程力学和地质学原理的部分，也能通过合理的图文配合，让非专业人士也能大致领会其核心概念。尤其值得称道的是，它并没有将自己局限于枯燥的理论堆砌，而是穿插了许多国内外著名的堰塞湖案例分析，那些关于突发性溃坝带来的灾难性后果描述，配上现场照片，极具冲击力和警示意义，让人在学习知识的同时，也能深刻体会到水利工程中“安全”二字的分量。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一部对人类与自然力量博弈过程的深度记录，展现了工程师们在面对自然灾害威胁时所付出的智慧与努力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格非常老练且富有逻辑性，它不像某些学术专著那样晦涩难懂，也没有过度娱乐化以牺牲深度。作者似乎深谙如何搭建一个层层递进的知识框架。开篇对堰塞湖的成因分类详述后，并没有直接跳到复杂的计算公式，而是用大量的篇幅回顾了历史上的重大事件，例如著名的“八八水灾”或是一些国际上的经典事故，这些历史回顾为后续的风险评估模型提供了坚实的现实基础。行文的节奏把握得很好，每当理论变得抽象时，总能及时地引入一个具体的工程实例进行佐证和深化，这种“理论—实例—再理论升华”的写作手法，极大地增强了读者的学习兴趣和理解效率。对于正在从事相关领域学习的在校生来说，这本书无疑是一份绝佳的辅助教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到震撼的，是它那种近乎苛刻的细节关注度。它不仅关注“会不会垮”，更关注“垮了之后怎么办”的预案细节。我记得有一章专门分析了溃口流量的演进曲线模型，里面的参数假设和边界条件设定极其严谨，让人感到作者对每一个可能发生的情况都有所预判。更进一步，在谈到应急物资的储备和转移路径规划时，书中甚至细致到不同级别洪水对应的疏散时间窗计算，这种对“极限情况”的深入剖析，让读者对风险的认知从宏观层面具象化到了微观的每一个操作步骤。整本书读下来，感觉自己仿佛接受了一次全方位的、高强度的抗洪抢险培训，对水利安全领域所需要的敬畏心和专业素养有了全新的认识。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中，我最大的感受是作者对“风险控制”这一核心概念的理解是极为立体和全面的，它远超出了传统意义上单纯的工程措施范畴。作者似乎非常注重系统性的思维，从最前端的地质勘探、水文数据采集，到中期的工程设计、材料选择，再到后期的实时监测预警和应急预案的制定，形成了一个完整的闭环管理体系。我特别欣赏其中关于“非工程性措施”的探讨，比如社区的搬迁规划、公众的防灾教育，这些软性的管理环节在许多同类著作中常常被一笔带过，但这本书却用相当的篇幅去论述它们在降低综合风险中的决定性作用。这种将技术、管理、社会学元素融合在一起的分析视角，使得全书的论述显得既扎实又富有前瞻性，让人深思，原来治理一个潜在的威胁，需要如此多层面的协同作战。

评分☆☆☆☆☆

我尝试从一个项目管理者的角度来审视这本书的价值，发现它在成本效益分析和长期维护策略方面提供了不少启发性的见解。作者并未回避在实际工程中经常面临的资源限制和技术瓶颈问题，而是坦诚地探讨了如何在有限的预算内实现最优的安全等级，这在当前许多基础设施建设面临“既要好又要省”的现实压力下，显得尤为宝贵。特别是在讨论监测预警系统时，书中对比了不同技术路径的投入产出比，比如传统人工巡检与新型物联网传感器的结合应用，分析了各自的优缺点和适用场景，这对于做决策层的人来说，提供了非常实用的决策参考依据，避免了盲目追求“高精尖”技术而忽略了实际操作性和维护成本。

评分☆☆☆☆☆