环境水力学基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　环境水力学是一门探讨污染物质进入水体后混合输移规律的交叉学科。《环境水力学基础》主要介绍污染物质在水体中输运扩散的方程、简化情况下污染物浓度场计算基本公式、顺直中小型河道污染带特征分析、污染物的分散现象与分散系数确定、不规则水域的污染物混合输运以及水质模型的简要介绍等内容。全书分为七章，旨在使学生掌握环境水力学的基本原理，能够运用水环境预测的基本实用计算方法。
　　《环境水力学基础》可供环境工程、环境科学及水环境保护等相关专业师生使用，也可作为水环境模拟、水环境管理领域科技人员和研究生参考书。

作者简介

　　华祖林（1965-），男，博士，二级教授，博士生导师，国家科技进步奖二等奖获得者，江苏省高校“青蓝工程”科技创新团队负责人，入选江苏省333高层次人才培养工程和六大人才高峰计划，南京市有突出贡献中青年专家，河海大学环境学院副院长。
　　担任国际大坝委员会ICOLD环境专业委员会委员，国际水协会IVVA会员，中国海洋湖沼学会理事，中国环境科学学会水环境分会常务委员等，2004-2005年美国弗吉尼亚大学高级访问学者。
　　主要研究方向为：水环境生态修复、水环境模拟、环境生态水力学、环境影响评价、污染物迁移转化规律等。近年来负责了国家973课题、国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金、巢湖重大水专项专题、世界银行项目等课题40余项；迄今已发表论文140余篇，其中SCI收录41篇、EI收录65篇；出版专著3部；研究成果获国家科技进步二等奖1项，教育部、江苏省、环保部等省部级科技进步奖5项，严恺科技奖一等奖等。华祖林教授领衔的科研团队2014年获得江苏省高校“青蓝工程”科技创新团队。

内页插图

目录

前言

第一章 绪论
1．1 我国水环境面临的形势
1．2 环境水力学的主要任务与作用
1．3 污染源分类
1．3．1 环境学科中污染源的分类
1．3．2 环境水力学视角的污染源分类
1．4 污染物在水体内输运的主要方式

第二章 污染物质输运方程
2．1 描述物质扩散输运的基本方程
2．1．1 扩散现象与概念
2．1．2 弗克扩散定律
2．1．3 随流扩散方程
2．1．4 紊流条件下的随流扩散方程
2．2 紊动扩散系数
2．2．1 紊动扩散系数的一般表达式
2．2．2 垂向紊动扩散系数
2．2．3 横向紊动扩散系数
2．2．4 纵向紊动扩散系数

第三章 简化情况下污染物浓度计算基本公式
3．1 静止环境中的解析解
3．1．1 集中瞬时源基本解
3．1．2 初始空间分布源的解
3．1．3 时间连续源的解
3．2 在流动环境中的扩散解析解
3．2．1 均匀流中的瞬时源
3．2．2 均匀流中的连续稳定源
3．3 岸边反射影响下的解析解
3．3．1 一维情况下的反射
3．3．2 二维情况下岸边反射

第四章 顺直中小型河道污染带特征计算
4．1 中小型河流充分混合所需的距离计算
4．1．1 中心排放
4．1．2 岸边排放
4．1．3 任意位置排放
4．2 污染物扩散到对岸所需的距离计算
4．2．1 岸边排放
4．2．2 中心排放
4．2．3 任意位置排放
4．3 污染带扩散宽度
4．3．1 宽阔水域扩散宽度计算
4．3．2 受河岸边界影响的扩散宽度计算

第五章 污染物分散现象与分散系数确定
5．1 分散的概念
5．2 污染物纵向分散方程
5．3 二维明渠紊动剪切流的分散
5．4 圆管流的纵向分散
5．5 天然河道纵向分散方程及分散系数
5．6 河流纵向分散系数的估算方法
5．6．1 理论式
5．6．2 弗休经验公式
5．6．3 应用示踪剂现场观测估算分散系数

第六章 不规则水域中污染物的混合输运
6．1 污染物质进入受纳水体后的混合过程
6．2 二维混合方程
6．2．1 垂向平均二维混合方程
6．2．2 累积流量形式的二维稳态混合方程
6．3 一维污染物输运的方程

第七章 水质模型简介
7．1 污染物在水体中的生化过程
7．1．1 化学过程动力学
7．1．2 有机污水生化反应动力学
7．1．3 微生物生长动力学
7．1．4 其他过程
7．2 水质模型的发展历程
7．3 经典的水质模型
7．3．1 Streeter-Phelps模型的基本形式
7．3．2 Streeter-Phelps模型的改进
7．3．3 生化耗氧模型
7．4 数值模型软件
7．4．1 WASP模型
7．4．2 EFDC模型
7．4．3 DELFT3D模型
7．4．4 MIKE模型
参考文献

前言/序言

好的，这是一份针对您所提及的《环境水力学基础》之外的图书简介，旨在涵盖一个广泛的、与水资源、生态和工程相关的领域，但绝不触及您特定书名中的核心“环境水力学基础”内容。 --- 水土资源管理与可持续利用：面向未来挑战的综合策略 本书导言： 在人类文明的演进历程中，水与土地无疑是塑造我们生存环境和经济结构的两大基石。随着全球气候变化加剧、人口密度不断攀升以及工业化进程的深入，传统的水土资源管理模式正面临前所未有的压力。有效的资源利用不再仅仅是技术层面的问题，更是关乎社会公平、生态韧性与长期可持续发展的系统性挑战。《水土资源管理与可持续利用：面向未来挑战的综合策略》正是为应对这一时代命题而精心编撰的权威著作。 本书摒弃了单一学科的视角，采用跨学科的整合方法，深度剖析了当代水土资源系统中错综复杂的相互作用。它致力于构建一个全面的知识框架，指导决策者、规划师、工程师以及研究人员，如何在新常态下，以更具前瞻性和适应性的眼光，优化资源配置，保障生态安全。 核心内容与章节概述： 第一部分：全球水土资源态势的宏观诊断 本部分着重于描绘当前全球水土资源系统的健康状况与主要威胁。 全球气候变化对水文周期的重塑： 详细探讨了极端天气事件（如长期干旱、突发性强降水）频率和强度的增加如何直接影响地表水和地下水的补给、径流模式以及土壤水分状况。分析了冰川融化、海平面上升对沿海地区水资源和土壤盐渍化的连锁反应。 土地退化与水资源承载力的关系： 深入研究了水土流失、土壤有机质下降、荒漠化等土地退化过程的机制。重点分析了不当的农业实践、过度放牧和不合理的土地利用规划如何降低土壤的保水能力和生态服务功能，进而削弱区域水资源的可持续供给能力。 跨界水资源治理的复杂性： 聚焦于河流、湖泊和地下水含水层跨越国家或行政区域的管理困境。探讨了国际水法、区域合作机制的有效性与局限性，以及地缘政治因素在水资源分配冲突中的作用。 第二部分：现代水资源系统的精细化管理技术 本部分侧重于介绍和评估当前最先进的水资源监测、评估和优化技术，强调“智慧化”和“数据驱动”的管理理念。 遥感与地理信息系统在水文监测中的应用： 介绍利用卫星遥感数据（如GRACE卫星重力数据、高分辨率光学影像）进行大尺度地下水储量变化监测、植被蒸散发估算、水体范围动态追踪的技术流程和数据处理方法。 水资源承载力与环境用水需求的量化评估： 阐述如何构建严谨的数学模型来确定特定流域或区域的生态系统对水资源的基本需求（生态基流），并以此为约束条件，科学评估区域社会经济用水的上限，实现用水效率的最大化。 先进的非常规水资源利用技术： 详细分析了海水淡化（包括膜法与热法）的能耗优化、废水再生利用（高级氧化、膜生物反应器等）的工艺选择与水质标准，以及雨水集蓄利用在城市和乡村缺水地区的实践方案。 第三部分：可持续土地利用与土壤保护的工程生态学 本部分将视野转向土壤，关注如何通过工程措施和生态修复手段，提高土地的健康度和水土保持能力。 流域尺度水土保持的综合规划： 提出“源头控制、过程管理、末端修复”的流域治理理念。讨论了梯田、等高耕作、植被拦截带等传统与现代相结合的坡面控制工程技术，以及它们对减少地表径流和泥沙输送的协同效应。 土壤侵蚀预警与敏感性评价： 引入RUSLE2、WLEST等先进的土壤侵蚀模型，结合气候变化因子和土地覆盖变化情景，对关键敏感区域进行时空演变预测，为制定预防性保护措施提供科学依据。 基于自然的解决方案（NbS）在水土保持中的应用： 重点介绍湿地恢复、人工湿地系统、河岸带缓冲区的构建等生态工程手段。分析如何通过模仿自然过程，实现水质净化、洪水滞留和生物多样性提升的复合效益，替代或补充传统硬质工程。 第四部分：水土资源管理的社会经济维度与政策框架 资源管理最终要落实到制度和人的行为上。本部分探讨了将科学技术转化为有效行动所需的社会、经济和法律支撑。 水权交易与水资源市场机制的构建： 分析了明确界定和分配水权对激励节水行为、优化水资源配置的重要性。探讨了区域间水权转让、有偿使用等市场化工具在缓解水资源短缺压力中的作用与潜在风险。 气候适应性规划与风险管理： 探讨如何将气候变化预估结果融入基础设施建设（如堤防标准、水库调度规则）和农业灌溉决策中。建立基于风险评估的弹性管理体系，增强对突发水文灾害的抵御能力。 公众参与和利益相关者协调： 强调多方参与在重大水土资源项目决策中的必要性。介绍冲突解决机制、信息透明化平台以及激励农民和社区参与资源保护的有效激励政策。 结语：迈向人水和谐的未来 本书不仅是一本技术手册，更是一份面向未来的行动指南。它清晰地勾勒出，在水资源日益稀缺和气候条件日益不确定的背景下，实现水土资源的可持续利用，必须依赖于跨学科的知识融合、技术的持续创新以及治理体系的深刻变革。本书旨在激发读者对现有管理范式的反思，并鼓励他们采纳更全面、更具生态智慧的综合管理策略，确保珍贵的水土资源能够世代相传，为人类社会的长远繁荣提供坚实的基础。 --- 本书适合水利、土木、环境科学、地理信息系统、农业工程等相关专业的高年级本科生、研究生以及从事水资源规划、土地管理、生态修复和政府决策的专业人士参阅。