Handbook of Hydrology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill

作者:Maidment, David R.

出品人:

页数:1424

译者:

出版时间:1993-2

价格:$ 186.45

装帧:HRD

isbn号码:9780070397323

丛书系列:

图书标签:

• 科学
• 水文学
• 水文学手册
• 水资源
• 水文过程
• 降水
• 径流
• 蒸发
• 地下水
• 水文模型
• 环境科学

跨越边界：现代水文科学的综合图景 一本聚焦于新世纪水文挑战与前沿技术的权威指南 图书名称： 跨越边界：现代水文科学的综合图景 (Frontiers in Modern Hydrology: A Comprehensive Synthesis) 内容简介： 《跨越边界：现代水文科学的综合图景》并非对传统水文学理论的简单复述，而是一部深度挖掘21世纪水文科学核心议题、前沿技术应用以及跨学科融合的权威性专著。本书的宗旨是为全球水资源管理者、环境工程师、气候科学家以及高阶水文专业学生提供一个全面、深入且极具前瞻性的知识框架，用以应对日益复杂的水文现象和紧迫的水资源危机。 本书的结构精心设计，从基础理论的革新，到数据获取与处理的革命，再到复杂系统建模与未来预测的挑战，层层递进，旨在构建一个立体化的现代水文认知体系。 --- 第一部分：基础范式的重塑与集成 (Reframing Fundamentals and Integration) 本部分着眼于对传统水文概念的批判性审视与现代科学视角的引入。 第一章：水文循环的非线性与复杂性 本章摒弃了简化的线性水文概念，深入探讨了在气候变化和人类活动背景下，水文过程（如蒸散发、入渗、地表径流形成）所表现出的极端非线性和分形特征。内容包括：复杂系统理论在水文流域尺度分析中的应用，以及如何量化和描述“突变点”（Tipping Points）在水文响应中的作用。重点分析了遥感数据揭示的局地气候与地表反馈机制。 第二章：土壤-植被-大气连续体的耦合动力学 超越传统的土壤水运动和植被蒸腾的独立描述，本章详细阐述了水、能量和碳循环在包气带（Vadose Zone）和冠层层面的紧密耦合。深入探讨了植物生理学如何通过气孔导度调控区域水文平衡，以及土壤水力学参数在不同尺度下的异质性对流域产流的影响。本章尤其关注了基于能量平衡的蒸散发（如SEBAL模型的发展与局限）与基于水的（如大盆地水文模型）方法的整合路径。 第三章：地下水-地表水相互作用的精细化表征 传统的地下水研究往往将其视为一个相对独立且缓慢变化的储库。本章聚焦于河岸带（Riparian Zone）和湿地系统中的“快慢”交换过程。通过同位素示踪技术和分布式地下水模型，本章展示了如何精确测定河道补给量、地下水对极端干旱的缓冲作用，以及人类活动（如过度开采和人工回灌）如何改变了这两大水系统间的自然平衡。 --- 第二部分：数据革命与观测技术的飞跃 (The Data Revolution and Observational Leaps) 现代水文的进步严重依赖于观测能力的提升。本部分集中讨论了信息技术对水文研究范式的根本性改变。 第四章：遥感水文学的深度应用与数据融合 本书不仅介绍了经典的卫星降雨产品（如TRMM, GPM），更深入分析了高分辨率SAR（合成孔径雷达）在监测地表水体变化、土壤湿度反演以及冰雪水当量估算中的最新进展。重点讨论了如何克服云层遮挡、地形效应和传感器噪声，实现多源遥感数据（光学、热红外、微波）在时间序列上的无缝融合，构建高精度的流域尺度状态变量库。 第五章：原位传感网络与物联网（IoT）在水文监测中的部署 本章详细考察了新一代低成本、高密度传感器的应用案例。内容涵盖了利用光纤传感技术监测水体温度梯度、声学多普勒流速剖面仪（ADCP）在非常规河道中的应用，以及基于LoRaWAN等低功耗广域网络技术构建的实时、高频次地下水位和土壤水势监测系统。强调了数据清洗、质量控制和边缘计算在海量水文数据管理中的关键作用。 第六章：同位素水文学：示踪水流路径与年龄测定 本章不再局限于氘和氧的常规应用，而是转向了环境稳定同位素（如氚、碳-14）和溶解性气体在水文年代学中的应用。重点解析了如何利用这些“指纹”来区分地表水、新生水和古老地下水的贡献比例，尤其是在评估水资源可持续性、识别水循环关键节点方面的决定性作用。 --- 第三部分：模型、预测与管理的前沿策略 (Advanced Modeling, Prediction, and Management Strategies) 本部分是本书的价值核心，探讨了如何利用先进的计算工具和决策支持系统来管理未来不确定性。 第七章：基于物理过程的分布式水文模型（P-DHM）的构建与校准 超越传统的集总式或半分布式模型，本章详细介绍了基于地块（HRU）或网格的物理驱动模型（如MIKE SHE, ParFlow）的最新架构。重点讨论了如何通过数据同化技术（如卡尔曼滤波）将实时观测数据融入模型，以提升对瞬时水文事件（如暴雨洪水）的模拟精度，并解决了模型结构误差和参数不确定性的量化问题。 第八章：水文情景模拟与气候变化影响评估 本章聚焦于将全球气候模型（GCMs）的输出无缝衔接到区域水文模型中（降尺度技术）。内容详细介绍了统计降尺度、动力降尺度以及最新发展的“后处理”方法，用以生成可用于水资源规划的、具有明确概率范围的未来水文情景。讨论了不确定性传播链分析（Uncertainty Propagation Chain Analysis）在评估风险决策中的必要性。 第九章：数据驱动的机器学习与人工智能在水文中的应用 本书投入大量篇幅介绍如何利用深度学习（如LSTM、GNNs）来替代或增强传统物理模型的某些环节。这包括：基于神经网络的极端流量预测、利用强化学习优化水库群的联合调度策略，以及利用迁移学习解决小样本地区水文参数化难题。本书强调了物理约束与数据驱动方法相结合的“白箱”或“灰箱”模型的优越性。 第十章：韧性水系统设计与适应性管理 最后一章将理论研究推向实际应用。探讨了如何将水文科学的最新发现融入到基础设施的规划与设计中。内容涵盖：基于风险的洪水防御体系设计、城市水循环的“海绵城市”理念的深度水文解析、水资源分配中的公平性原则（Equity in Allocation），以及如何设计具有自适应能力的（Adaptive）水资源管理框架，以应对不断变化的环境条件。 --- 《跨越边界：现代水文科学的综合图景》 旨在成为新一代水文研究者和从业者手中不可或缺的工具书，它不仅梳理了过去数十年的知识沉淀，更清晰地勾勒出未来十年水文科学亟待攻克的科学前沿与工程挑战。通过对跨学科知识的深度整合，本书承诺为读者提供一个真正意义上的“现代”水文视角。

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