Groundwater Contamination pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Geiser, Jurgen Ernst

出品人:

页数:160

译者:

出版时间:

价格:79

装帧:

isbn号码:9781604566123

丛书系列:

图书标签:

• Groundwater
• Contamination
• Water Quality
• Environmental Science
• Hydrogeology
• Pollution
• Environmental Remediation
• Water Resources
• Toxicology
• Geochemistry

《水文地质中的流体动力学》 本书深入探讨了水文地质学领域的核心——流体动力学。它旨在为读者提供一个关于地下水中流体运动规律的全面而严谨的理解，涵盖了从基础理论到实际应用的各个层面。 第一部分：基础理论与方程 地下水渗流的基本原理： 本部分首先介绍地下水渗流的宏观表现，包括水力坡度、渗透系数和达西定律等基本概念。我们将详细阐述达西定律的推导过程及其适用条件，并讨论其在不同地质条件下的局限性。 流体动力学的连续性方程： 连续性方程是描述物质守恒的基本定律，在水文地质学中，它用于描述地下水中质量的分布与变化。本书将详细讲解二维和三维连续性方程，以及在不同假设下的简化形式，并结合实例说明其应用。 运动方程与伯努利方程： 本部分将引入描述流体运动动量变化的一系列方程，包括纳维-斯托克斯方程及其在饱和多孔介质中的简化形式。此外，还将深入探讨伯努利方程，分析其在地下水流动中的意义和应用，尤其是在考虑能量损失的情况下。 地下水流动的数值模拟： 随着计算机技术的发展，数值模拟已成为解决复杂地下水流动问题的强大工具。本书将介绍有限差分法、有限元法等主流数值模拟方法，讲解其基本原理、网格划分、边界条件设置以及模型建立与校准的流程。 第二部分：多孔介质中的流动 饱和多孔介质中的流体流动： 本章将聚焦于饱和多孔介质中的地下水流动，详细分析岩石和土壤等介质的孔隙结构对其渗透特性的影响。我们将讨论孔隙度、连通性、形状因子等关键参数，并介绍影响渗透系数的各种因素，如流体性质、温度、压力等。 非饱和多孔介质中的流体流动： 非饱和区域的地下水流动具有独特的复杂性，涉及到水、空气和固相之间的相互作用。本书将深入探讨土壤水势、基质势、张力等概念，并详细阐述范·古奈希顿方程、布吕克-赫鲁茨公式等描述非饱和流动过程的关键方程。 多相流体流动： 在某些地下环境中，可能存在水、油、气等多种流体共存的复杂情况。本章将介绍多相流体流动的基本理论，包括相对渗透率、毛管压力以及相间界面的行为，并讨论其在油气藏、填埋场渗漏等实际问题中的应用。 裂隙介质中的流体流动： 许多重要的含水层，如基岩裂隙含水层，其渗透性主要由裂隙网络决定。本书将分析裂隙的几何特征、连通性以及裂隙网络的宏观等效渗透性，并介绍描述裂隙流动的模型，如平行板模型、块状介质模型等。 第三部分：地下水流动的复杂现象与模拟 地下水流动的瞬态过程： 许多地下水流动现象并非稳态，例如抽水、注水、降雨补给等都会引起水位的动态变化。本书将详细讲解瞬态流动的数学描述，并介绍求解瞬态方程的方法。 地下水流动的非均质性与各向异性： 实际的地质介质往往是非均质和各向异性的，即渗透系数在空间上不均匀且在不同方向上不同。本书将深入分析这些特性对地下水流动的影响，并介绍如何在地质建模和数值模拟中考虑这些复杂因素。 地下水与地表水的相互作用： 河流、湖泊、湿地等与地下水之间存在复杂的相互作用。本书将探讨地下水补给和排泄的机理，以及它们对河流流量、湖泊水位等的影响，并介绍相关的数值模拟方法。 地下水流动的污染物迁移模拟： 在分析地下水流动的同时，了解污染物在其中的迁移过程至关重要。本书将简要介绍污染物在地下水中的对流、弥散、吸附等过程，并说明如何将流体动力学模型与污染物迁移模型相结合。 第四部分：应用与案例分析 地下水资源评价与管理： 基于对地下水流动规律的深刻理解，本书将探讨如何进行地下水资源量的评价、地下水采补平衡的分析以及可持续的水资源管理策略。 工程水文地质学： 在水利工程、建筑工程、矿山开采等领域，地下水流动对其安全性、稳定性具有重要影响。本书将通过案例分析，展示流体动力学在地下水控制、边坡稳定分析、隧道涌水预测等工程应用中的重要作用。 环境水文地质学： 地下水是重要的环境介质，其流动规律直接影响着污染物的扩散与转化。本书将通过实际案例，阐述如何运用流体动力学原理解决地下水污染调查、修复设计等环境问题。 通过对本书内容的学习，读者将能够掌握地下水流动的基本理论和分析方法，并能够将其应用于解决实际的水文地质问题。本书适合水文地质学、环境科学、土木工程、地学等相关专业的学生、研究人员以及从业人员阅读。

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这本书在技术细节的处理上，达到了教科书级别的精确度，但又巧妙地避免了传统教材的刻板印象。它对不同水文地质条件下的污染迁移模型进行了详细的对比，尤其是对像喀斯特地貌这样复杂系统中的污染扩散模拟，书中给出的几种不同数值方法的优劣分析，详尽到可以作为研究生课程的案例研究。我个人对地球化学方面的章节尤为着迷，书中对重金属在不同pH值和氧化还原电位下迁移沉淀机制的阐述，非常具有层次感。作者似乎有一种将复杂化学反应“可视化”的能力，让你仿佛能看到污染物分子在岩石孔隙中与水分子发生的每一次相互作用。此外，书中对新型监测技术，如遥感技术在监测与地下水补给区相关的地表变化中的应用，也有着非常前沿的介绍，这让整本书的知识体系没有停留在传统方法论上，而是具有了面向未来的视野。对于我这样长期在水资源领域工作的人来说，这本书的作用不仅仅是提供知识，更是一种思维方式的再训练，它不断地催促你思考：现有模型有哪些假设是需要被质疑的？哪些被忽略的参数可能在特定环境下起到决定性作用？这种对科学严谨性的极致追求，让它成为了一部极具权威性的参考工具书。

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坦率地说，我最初对这本书的期望值是比较低的，总觉得这类专业书籍难免陷入晦涩难懂的泥沼。然而，这本书的行文风格却出乎意料地具有一种强烈的批判性和人文关怀。它不仅仅是在描述“哪里污染了”和“如何治理”，更深层次地探讨了污染背后的社会经济驱动力。比如，书中有一章专门讨论了地下水污染与社会公平性的关系，那些低收入社区和少数族裔社区往往更容易遭受污染的侵害，而他们在法律维权过程中又面临更大的资源劣势。这种将环境问题置于社会正义的框架下进行审视的角度，极大地拓宽了我的认知边界。作者的语言富有感染力，他使用了一些非常生动的比喻来描述地质过程的缓慢与人类行为的鲁莽之间的巨大反差。在描述治理成本时，他没有仅仅列出数字，而是通过对比，让我们直观地感受到“预防的成本远低于治理的成本”这一朴素真理，这种说服力是纯粹的技术报告所无法企及的。这本书的阅读体验更像是在听一位资深的环境社会学家讲述一场关于我们赖以生存的资源的“沉默危机”，它激发了我内心深处对环境保护的紧迫感和责任感，远超了一本纯粹的技术手册所能带来的影响。

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如果要用一个词来形容阅读《地下水污染》的感受，那便是“全景式”。这本书的结构设计非常巧妙，它并非线性地从头读到尾，而是更像一个相互连接的知识网络。它的广度令人惊叹，它不仅涵盖了物理、化学、地质学，甚至还触及了经济学中的外部性成本核算，以及历史学中对早期工业污染的追溯。让我感到非常惊喜的是，书中有一个专门的章节详细讨论了地下水污染的“时间滞后效应”，即今天我们所见到的污染，很可能源于几十年前的排放，这种对时间维度的深刻理解，极大地矫正了我们对于环境问题的短期化认知。作者在叙述中展现了极大的耐心，用最直观的语言解释了诸如“对流-弥散方程”这类核心概念，确保了即便是跨学科背景的读者也能跟上思路。这本书的价值在于其包容性和整合性，它成功地将地下水科学中所有关键领域整合在一个统一的叙事框架内，使得读者能够跳出单一学科的局限，从一个更宏观、更动态的视角来理解地下水系统作为一个复杂自然资本的脆弱性。读完后，我感到自己对“可持续发展”这一概念有了更扎实、更具物质基础的理解。

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拿起这本书时，我最大的期望是能找到一些关于政策法规和法律责任的深入探讨，毕竟，技术层面的解决之道往往受制于监管的力度和执行的有效性。令人欣喜的是，《地下水污染》在这些“软科学”的领域也展现了令人信服的深度。它没有停留在对现有法规的简单罗列，而是对不同司法管辖区在地下水保护方面的历史演变进行了对比分析。书中对“污染者付费”原则在不同国家和地区实践中遇到的法律障碍进行了细致的剖析，特别是关于历史遗留污染的责任界定时所面临的举证难度，这些内容非常具有启发性。作者似乎有着深厚的环境法背景，他引用的法律先例和判例分析，都精准地指出了现有法律框架在面对新型污染物（比如新兴有机污染物PFAS类物质）时的滞后性。更让我印象深刻的是关于跨界地下水污染的国际合作章节，那种在主权国家利益和共同生态福祉之间寻求平衡的论述，展现了一种宏大的全球视野。阅读过程中，我甚至多次停下来，思考如何将这些先进的监管理念融入我们本地的规划之中。这本书的价值在于，它将冰冷的技术数据与复杂的社会治理结构紧密地结合起来，提供了一整套从地下到法律的系统性思考框架，这对于任何希望推动更有效水资源管理的专业人士来说，都是一份不可多得的案头参考。

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这本《地下水污染》的阅读体验，实在是一场知识与现实的激烈碰撞。起初，我带着一种学术性的好奇心翻开它，期待着严谨的化学模型和复杂的地球物理学叙述。然而，书中的切入点却异常地贴近生活，它并没有一开始就抛出那些令人望而生畏的专业术语，而是通过几个引人深思的案例开场，比如某个偏远地区因工业废弃物泄漏导致饮用水源枯竭的故事。作者的叙事节奏把握得极好，仿佛一位经验丰富的地质学家，带着你深入地下，去触摸那些看不见、摸不着的污染羽流。章节之间的逻辑衔接流畅得如同地下水自身的流动，从污染源的识别、迁移扩散的动力学分析，到最关键的修复技术——这些内容被拆解得既专业又易于理解。特别是关于“非点源污染”的那一节，书中对农业径流和城市渗漏的分析，让我重新审视了日常生活中那些看似无害的行为对地下水系统可能造成的长期累积效应。书中图表的质量也是一流的，那些复杂的等势线图和浓度梯度图，不再是枯燥的数学表达，而成了污染演变过程的生动“影像记录”。我特别欣赏它在探讨现有技术局限性时所展现的坦诚，没有将任何一种修复方法描绘成万能灵药，而是客观地指出其成本、效率与环境影响之间的微妙平衡。读完后，我感觉自己不仅是了解了地下水的污染问题，更像是参与了一场漫长而艰巨的生态保卫战役的初步勘察。

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