Random Functions and Hydrology (Dover Books on Advanced Mathematics) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Dover Publications

作者:Rafael L. Bras

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-02-09

价格:USD 14.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780486676265

丛书系列:

图书标签:

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具体描述

工程水文学：理论、模型与应用内容简介本书系统深入地探讨了现代工程水文学的核心理论、常用模型及其在水利工程实践中的广泛应用。全书旨在为水利、土木、环境工程领域的专业人士、研究人员及高年级学生提供一套全面、严谨且具有实践指导意义的知识体系。第一部分：水文循环与基本原理本部分首先确立了水文研究的理论基础。详细阐述了全球和区域尺度的水循环过程，包括降水、蒸发、渗透、径流等关键环节的物理机制。大气水文过程：深入分析了降水的时空分布特征、测量方法（雨量计、雷达水文技术）及其不确定性。重点讨论了降雨强度-历时-频率（IDF）曲线的构建和应用，以及极端降水的统计分析方法。蒸散发理论：区分并详细介绍了蒸发（水面）和蒸散发（植被覆盖下）的计算方法。采用能量平衡法、空气动力学法（如Penman-Monteith公式）和经验法，探讨了气候因子、地表覆盖对蒸散发量的影响及其在水量平衡中的作用。入渗与土壤水：阐述了土壤水运动的物理基础，包括土壤孔隙度、持水能力、导水率等参数。详细讲解了Richards方程在非饱和带水流模拟中的应用，以及土壤湿度对地表径流生成机制的控制作用。第二部分：地表与地下水动力学本部分聚焦于水资源的动态过程模拟与管理，是工程水文学的核心应用领域。地表径流形成与演进：详细分析了流域尺度上的产流机制，包括超渗产流（Hortonian Overland Flow）和饱和产流（Saturation Excess Overland Flow）。系统介绍了单位线理论（Unit Hydrograph, UH）及其各种衍生和改进方法（如SCS-UH、线性水库模型），用于将降雨转化为地表径流过程。洪水演进与路由：阐述了水流在河道和水库中的运动规律。深入讲解了圣维南方程组（Saint-Venant Equations）在非恒定流模拟中的基础地位，并介绍了简化的求解方法，如Muskingum方法在渠道演算中的应用。重点讨论了水库、泄洪道等水工构筑物对洪水波的调蓄作用及其计算方法。地下水流理论：涵盖了达西定律的适用条件、二维和三维地下水流方程（如基于Dupuit-Forchheimer假设的浅层地下水流模型）。重点讲解了井抽水、地下水补给与排泄的解析解和数值解，以及利用地下水流模型评估长期水量平衡和水资源可持续性的方法。第三部分：水文频率分析与风险评估本部分着重于不确定性分析和水利工程设计标准的确立。水文极值分布：探讨了洪水、枯水等水文极值事件的统计特性。详细介绍了皮尔逊Ⅲ型（Gumbel）、极值Ⅰ型（Gumbel）等适用于水文现象的概率分布函数。通过矩估计法、极大似然法等方法，演示了如何根据历史数据拟合分布并推求设计流量/水位。风险与可靠性分析：引入风险和可靠性概念，阐述了设计重现期（Return Period）与工程安全裕度的关系。讨论了数据不确定性（如测量误差）和模型不确定性（如结构误差）在水文设计中的量化方法。第四部分：水文模型与现代技术应用本部分介绍了当前水文研究和工程实践中主流的模型工具和前沿技术。分布式水文模型：对比和分析了集总式模型（如Tank Model）和分布式模型（如HEC-HMS, SWAT）的优缺点。重点讲解了分布式模型如何更好地刻画地形、土壤、土地利用等空间异质性对水文过程的影响。遥感与GIS在水文学中的应用：阐述了卫星遥感（如MODIS、Landsat）在获取降水（GPM）、地表温度、植被指数（NDVI）等关键水文参数方面的能力。详细介绍了地理信息系统（GIS）如何用于流域划分、水文参数提取（如河网密度、汇流时间计算）以及模型输入数据的准备。不确定性量化与同化：探讨了集合卡尔曼滤波（EnKF）等数据同化技术，如何将实时观测数据融入水文模型，以减小预报误差。全书结构逻辑严密，理论推导详实，配有大量工程实例和计算示例，旨在帮助读者掌握从基础水文现象认知到复杂水文系统模拟与工程决策的全过程能力。