Reliability Analysis of Water Distribution Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Society of Civil Engineers

作者:

出品人:

页数:532

译者:

出版时间:1989-07

价格:USD 43.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780872627123

丛书系列:

图书标签:

• 水务
• 可靠性分析
• 供水系统
• 管网
• 风险评估
• 水力模型
• 优化
• 故障诊断
• 寿命预测
• 城市基础设施

水处理与供水系统：原理、实践与挑战 本书旨在深入探讨现代水处理与供水系统所涉及的科学原理、工程实践以及当前面临的重大挑战。它不仅为水利工程、环境工程、市政工程等相关专业的学生和研究人员提供扎实的理论基础，也为水务部门的管理者、工程师以及政策制定者提供前瞻性的见解和实用的参考。本书聚焦于水资源的可持续利用、供水系统的安全可靠运行、水质的净化处理以及用户端的水质保障，力求全面展现水务领域的核心议题。 第一部分：水资源及其可持续利用 本部分将从宏观层面切入，首先分析全球及区域性的水资源分布、可用性及其面临的挑战。我们将深入研究水循环的科学机制，探讨水文地质学在理解地下水补给、流动与储存中的作用。特别地，本书将重点关注气候变化对水资源的影响，包括降水模式的改变、蒸发散的增加以及极端天气事件（如干旱和洪水）的频率和强度变化，并阐述如何通过科学的监测和预测体系来应对这些不确定性。 可持续利用是水资源管理的核心理念。因此，本书将详细阐述多种可持续水资源管理策略，包括： 集水区管理： 强调以流域为单位进行整体性、综合性的水资源规划与管理，涵盖土地利用规划、植被保护、面源污染控制以及生态环境保护等内容，旨在维持流域的生态健康和水资源供给能力。 非常规水源的开发与利用： 深入探讨再生水（都市污水处理后的回用）、海水淡化以及雨水收集等非常规水源的潜力与技术挑战。我们将分析不同技术的经济可行性、环境影响以及社会接受度，并展望其在缓解水资源短缺方面的作用。 需水管理与节水技术： 详细阐述农业、工业和生活用水效率的提升策略。这包括先进的灌溉技术（如滴灌、喷灌）、工业节水工艺的改进、以及城市供水管网漏损的控制技术。同时，本书也将探讨通过经济激励、宣传教育等非工程手段促进全社会节约用水的重要性。 水权与水市场： 探讨水权分配的制度性安排，以及在特定条件下水市场在优化水资源配置中的潜在作用。我们将分析不同国家和地区的水权制度，以及市场机制在促进水资源高效利用方面的经验与教训。 第二部分：水处理工艺与技术 水处理是保障供水安全的关键环节。本部分将系统介绍现代水处理厂所采用的主要工艺和技术，从源头水质分析到最终出水达标的每一个环节都进行细致的讲解。 源水特性分析与预处理： 详细介绍不同水源（地表水、地下水）的水质特征，包括浊度、色度、pH值、有机物含量、病原微生物、重金属以及潜在的污染物（如农药、工业废水残留）等。在此基础上，我们将阐述预处理的必要性，如格栅、沉砂池等去除大颗粒杂质的工艺。 混凝、沉淀与浮选： 深入解析混凝过程的机理，包括电中和、压缩双电层、吸附架桥和网捕等机制，并介绍常用的混凝剂（如硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铁）及其选择依据。随后，我们将详细讲解沉淀池（平流式、辐流式、竖流式）和浮选池的设计与运行要点，分析其对去除悬浮颗粒物和胶体的影响。 过滤工艺： 详细介绍各种过滤技术，包括： 慢砂滤： 解释其生物膜的形成与作用，以及对细小颗粒物和微生物的去除效果，并分析其在发展中国家的应用潜力。 快滤： 重点介绍粒状滤料（石英砂、无烟煤等）的过滤机理，滤池的结构（重力式、压力式），以及反冲洗的必要性和技术细节。 膜过滤： 详细介绍微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）等膜分离技术。我们将分析不同膜的孔径、截留特性，以及在水质深度净化、海水淡化和特种用水制备中的应用。同时，也会讨论膜污染的机理、清洗与维护技术。 消毒工艺： 讲解主要的消毒方法及其作用机理，包括： 氯消毒： 分析余氯的形成、消毒动力学，以及副产物（如三卤甲烷）的产生与控制。 紫外线（UV）消毒： 阐述UV辐射对微生物DNA的破坏作用，以及其剂量、透光率等关键参数。 臭氧消毒： 介绍臭氧的强氧化性，其消毒效果以及副产物的生成，并探讨臭氧在去除色、嗅味和微量有机污染物方面的优势。 其他消毒方法： 简要介绍二氧化氯、过氧化氢等其他消毒剂的特点和应用。 高级氧化与吸附技术： 探讨高级氧化工艺（如 Fenton 反应、O3/UV、TiO2 光催化）在去除难降解有机污染物方面的应用。同时，也将深入分析活性炭吸附、离子交换等技术在去除色、嗅味、重金属和有机微量污染物中的作用。 特殊污染物处理： 关注新兴污染物（如内分泌干扰物、药物残留、微塑料）的检测与处理技术，以及重金属（如铅、镉、汞）的去除工艺。 第三部分：供水系统工程与运行 本部分将聚焦于供水系统的设计、建设、运行和管理，确保水从水源地安全、经济、高效地输送到用户端。 供水水源与取水工程： 详细分析不同类型水源（地表水、地下水、水库）的选址原则、取水构筑物（如取水口、拦河坝、井群）的设计与施工，以及集水管网的布局。 输配水管网系统： 水力学分析： 深入讲解达西-魏斯巴赫公式、海曾-威廉姆斯公式等计算管网水头损失的方法，以及水力模型在管网设计与优化中的应用。 管网设计原则： 探讨管径选择、水泵选型、压力分区、储水构筑物（水塔、水池）的布置与作用，以及如何确保供水压力和流量的稳定性。 管材选择与连接： 分析不同管材（铸铁管、钢管、塑料管）的性能特点、适用范围、安装要求和防腐蚀措施。 漏损控制与管理： 详细阐述漏损产生的原因、量化方法（如分区计量、最小夜间流量法），以及漏损检测技术（声波检测、气体示踪法）和修复策略。 水泵与加压系统： 介绍不同类型水泵（离心泵、潜水泵）的工作原理、选型依据、运行特性和维护要求。分析供水泵房的设计、水泵运行的控制策略（变频调速、恒压供水）以及水锤的产生与防护。 储水构筑物： 详细介绍水厂清水池、水塔、水池等储水构筑物的结构形式、设计规范、运行管理以及防污染措施。 供水调度与运行管理： 探讨供水系统的日常运行调度，包括水量、水压的监测与调控，以及极端天气（如高温、寒潮）和突发事件（如停电、管网爆裂）下的应急响应与抢修预案。 水质在线监测与 SCADA 系统： 介绍供水系统中水质在线监测仪器的类型、参数（如余氯、pH、浊度、电导率），以及数据采集与监控系统（SCADA）在实现自动化控制、运行优化和故障诊断中的作用。 第四部分：供水系统安全与用户端保障 本部分将关注供水系统的安全性，从微生物污染、化学污染到物理损坏，以及如何在用户端保障饮用水的安全与健康。 微生物污染与控制： 详细阐述致病微生物（如大肠杆菌、贾第鞭毛虫、隐孢子虫）的来源、传播途径以及对人体健康的影响。强调在水处理和管网运行中实现有效的微生物控制，包括消毒效果的评估与监测。 化学污染与风险评估： 分析常见化学污染物（如重金属、硝酸盐、有机物）的来源、迁移转化规律和毒性。介绍风险评估的方法，以及如何通过优化水处理工艺和加强源头控制来降低化学污染的风险。 管网二次污染： 深入探讨管网内部可能发生的二次污染，包括生物膜的形成、腐蚀产物的释放、以及溶解氧降低导致的厌氧环境。分析影响二次污染的因素，并提出相应的控制对策，如管网清洗、改善水力条件、优化水质参数等。 饮用水水质标准与法规： 详细解读国家和国际上关于饮用水水质的标准与法规，包括对各项指标的限值要求，以及标准更新的趋势。 用户端水质保障： 关注用户端的水质问题，如末梢水水质不达标、家庭水龙头出水水质下降等。介绍用户端水质监测的方法，以及如何通过家庭净水设备、二次供水设施管理等方式提升用户端的水质安全。 供水系统韧性与恢复力： 探讨如何提高供水系统抵御各种风险（如自然灾害、人为破坏、设备故障）的能力，以及在发生事故后快速恢复供水的功能。这包括冗余设计、应急预案的演练、以及与社区的协同合作。 第五部分：供水系统的经济、社会与环境影响 本部分将从更广泛的视角审视供水系统，探讨其在经济发展、社会公平和环境保护方面的影响。 供水成本与经济效益： 分析供水系统的建设、运行、维护和更新改造的成本构成。探讨供水价格的制定机制，以及经济激励在促进节水和提高供水效率方面的作用。 水务管理的创新： 介绍智慧水务的概念，包括大数据、物联网、人工智能等技术在供水系统监测、调度、优化、故障预测和客户服务中的应用。 水务的公平可及性： 讨论如何确保所有居民，特别是弱势群体，都能获得安全、负担得起的水。探讨农村供水、贫困地区供水等议题，以及相关政策的制定。 环境足迹与可持续性： 评估供水系统在能源消耗、温室气体排放、水资源消耗和废物产生等方面的环境影响。提出减少环境足迹的策略，如采用节能设备、优化运行模式、推广循环利用等。 公共健康与生活质量： 强调安全可靠的供水系统对维护公共健康、提高生活质量以及促进经济社会发展的基础性作用。 本书将通过理论阐述、案例分析、图表展示等多种形式，力求使内容既具深度又易于理解。我们希望本书能够成为从事水务事业的专业人士和莘莘学子的重要参考，共同为构建一个更加安全、可靠、可持续的水未来而努力。

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