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| 內容簡介： |
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本书共包括两篇，第1篇为水文学，第2篇为水文地质学。第1篇分为6章，主要内容包括水文现象、水文学基本知识、水文统计基本方法、河川径流情势特征值分析、小流域暴雨洪峰流量计算、城市水文和水资源管理；第2篇分为3章，主要内容包括地质基本知识、地下水的储存与循环、地下水的渗流运动。本书可作为高等学校给排水科学与工程、环境工程、水利工程、水文地质、工程地质、地下工程等专业教材，也可供相关专业人员参考。
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| 關於作者： |
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王亚军，男，博士研究生，教授，博士生导师。现任兰州理工大学土木工程学院副院长，市政工程学科带头人，甘肃省领军人才。长期从事水污染控制理论与技术，水资源与水循环理论与技术等研究。兼任全国普通高等学校本科教育教学评估专家、中国水协教育专业委员会委员、甘肃省环境科学学会理事等，曾获甘肃省青年教师成才奖、甘肃省高校教师教学创新大赛二等奖等荣誉。担任T1期刊《中国给水排水》青年编委。
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| 目錄：
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0 绪论 001
0.1 水文学 001
0.1.1 水文学概述 001
0.1.2 水文学的研究内容 001
0.1.3 水文学的发展阶段 002
0.1.4 水文学面临的机遇与挑战 004
0.2 水文学和给排水科学与工程专业的关系 004
0.3 水文地质学 005
0.3.1 水文地质学概述 005
0.3.2 水文地质学的研究内容 005
0.3.3 水文地质学的发展阶段 006
0.3.4 全球地下水开发利用过程中存在的问题 007
0.3.5 我国在地下水开发利用中存在的问题 009
0.3.6 水文地质学研究的发展方向 010
0.4 水文地质学和给排水科学与工程专业的关系 010
0.5 水文及水文地质学的学习方法与要求 011
0.5.1 按主线有重点地点面结合学习 011
0.5.2 知识、能力和素质的有机统一 011
第1篇 水文学
第1章 水文现象 013
1.1 水文现象、水文循环与水量平衡 013
1.1.1 水文现象 013
1.1.2 水文循环 015
1.1.3 水量平衡 016
1.1.4 人类活动对水文循环的影响 020
1.2 水文现象的特性 022
1.2.1 水循环的永无止境及因果关系 022
1.2.2 水文现象在时间变化上既具有周期性又具有随机性 022
1.2.3 水文现象在地区分布上既具有相似性又具有特殊性 022
1.3 水文资料的收集 023
1.3.1 水文年鉴和水文数据库 023
1.3.2 水文手册和水文图集 023
1.3.3 水文调查 023
1.4 水文现象的研究方法 024
1.4.1 成因分析法 024
1.4.2 数理统计法 024
1.4.3 地理综合法 024
第2章 水文学基本知识 026
2.1 河流与流域 026
2.1.1 河流的基本特征 027
2.1.2 流域的基本特征 032
2.2 河川径流 035
2.2.1 河川径流的基本概念及其表示方式 035
2.2.2 河川径流形成过程及其影响因素 037
2.2.3 地下径流 040
2.2.4 固体径流 040
2.3 流域水量平衡 041
2.4 水文测验与信息采集 042
2.4.1 水文测站 042
2.4.2 水位观测 042
2.4.3 流量测验 044
2.4.4 水文信息采集 047
2.5 水位与流量关系曲线 048
2.5.1 水位与流量关系曲线的分析 048
2.5.2 水位与流量关系曲线的延长 051
2.5.3 水位与流量关系曲线的应用 052
第3章 水文统计基本方法 054
3.1 水文统计的基本概念 054
3.1.1 水文统计 054
3.1.2 水文现象与统计学概念的对应关系 055
3.1.3 水文特征值的概率分布 056
3.1.4 累积频率与重现期 057
3.2 经验频率曲线 058
3.2.1 经验频率公式 059
3.2.2 经验频率曲线的绘制和应用 059
3.2.3 经验频率曲线的延长 060
3.3 统计参数与抽样误差 060
3.3.1 统计参数 060
3.3.2 抽样误差 062
3.4 理论频率曲线 064
3.4.1 理论频率曲线的数学方程式 065
3.4.2 理论频率曲线的绘制 066
3.4.3 统计参数对理论频率曲线的影响 067
3.5 水文频率计算方法 069
3.5.1 统计参数的初估方法 069
3.5.2 适线法 070
3.6 相关分析 073
3.6.1 相关分析的概念 074
3.6.2 简单直线相关 074
3.6.3 曲线相关 079
3.6.4 复相关 079
第4章 河川径流情势特征值分析 083
4.1 概述 085
4.2 设计年径流量计算 086
4.2.1 河川年径流 086
4.2.2 设计年径流量 088
4.3 设计年径流量年内分配 096
4.3.1 设计年径流量年内分配的表达方法 096
4.3.2 设计年径流量的年内分配计算 097
4.4 设计洪峰流量(或水位) 的分析与计算 100
4.4.1 洪水及设计洪水 100
4.4.2 设计洪水计算常用方法 102
4.4.3 设计洪水标准 108
4.4.4 实测资料推求设计洪水 108
4.4.5 特大洪水 110
4.5 设计枯水流量(或水位) 的分析与计算 122
4.5.1 概述 122
4.5.2 枯水资料审查 123
4.5.3 设计枯水流量与水位计算 123
第5章 小流域暴雨洪峰流量的计算 130
5.1 概述 130
5.1.1 降水的观测 131
5.1.2 降水的特征 133
5.2 暴雨强度公式 133
5.2.1 基于点雨量资料的暴雨强度-历时曲线推求 133
5.2.2 暴雨强度公式 136
5.2.3 暴雨强度公式参数求解 138
5.2.4 降雨雨型 144
5.3 暴雨洪峰流量计算方法 145
5.3.1 流域出口断面流量的组成 145
5.3.2 等流时线法 146
5.3.3 推理公式法 149
5.3.4 水文数学模型法 151
5.3.5 地区经验公式法 151
5.4 城市暴雨径流特征 151
5.4.1 城市化对暴雨流量过程线的影响 151
5.4.2 超标降雨对城市暴雨径流演进的影响 151
第6章 城市水文和水资源管理 154
6.1 城市水资源循环与管理 154
6.1.1 水资源的概念 154
6.1.2 人类活动对水资源转化过程的影响 155
6.1.3 城市水资源的特性 155
6.1.4 城市水问题 156
6.1.5 城市水资源管理 157
6.2 城市水资源管理基本思想与方法 157
6.2.1 最佳管理实践 158
6.2.2 低影响开发 158
6.2.3 水敏感城市设计 158
6.2.4 海绵城市 160
6.3 城市水资源管理规划方法 162
6.3.1 管理目标 162
6.3.2 方案设计 163
6.3.3 技术选型 165
6.4 水资源管理的数值模拟 169
6.4.1 设施的规模估算 169
6.4.2 方案的数值模拟 170
第2篇 水文地质学
第7章 地质基本知识 177
7.1 地球概述 178
7.1.1 地球的形状与表面形态特征 178
7.1.2 地质年代 180
7.1.3 地球的圈层结构 181
7.2 矿物与岩石 184
7.2.1 矿物 184
7.2.2 岩石 189
7.3 地质构造 194
7.3.1 地壳运动简介 194
7.3.2 岩层产状、要素及分类 195
7.3.3 褶皱构造 196
7.3.4 断裂构造 198
7.3.5 地层的接触关系 200
7.3.6 地质图 200
第8章 地下水的储存与循环 205
8.1 地下水的储存与岩石的水理性质 205
8.1.1 岩石的空隙特征和地下水储存 205
8.1.2 岩石的水理性质 211
8.2 地下水层特性与分类 213
8.2.1 包气带与饱水带 213
8.2.2 含水层、隔水层与弱透水层 214
8.3 地下水分类 215
8.3.1 包气带水 216
8.3.2 潜水 217
8.3.3 承压水 218
8.4 地下水的物化性质 221
8.4.1 地下水的物理性质 221
8.4.2 地下水的化学组成与性质 222
8.4.3 地下水运移过程中的物理、化学作用 225
8.5 地下水循环 227
8.5.1 地下水的补给 227
8.5.2 地下水的径流 231
8.5.3 地下水的排泄 233
第9章 地下水的渗流运动 237
9.1 地下水运动的特征及其基本定律 238
9.1.1 地下水运动的基本特征 238
9.1.2 地下水运动的基本定律 242
9.2 地下水流向井的稳定流理论 246
9.2.1 取水构筑物的类型 246
9.2.2 地下水流向承压水完整井的稳定流 247
9.2.3 地下水流向潜水完整井的稳定流 252
9.2.4 完整抽水井稳定流公式的讨论 254
9.2.5 干扰井 258
9.2.6 非完整井的稳定渗流运动 262
9.2.7 利用稳定流抽水试验计算水文地质参数 264
9.3 地下水流向井的非稳定流理论 268
9.3.1 非稳定流理论所解决的主要问题 268
9.3.2 基本概念 268
9.3.3 承压含水层中地下水流向井的非稳定流运动 268
9.3.4 潜水含水层中地下水流向井的非稳定流运动 270
9.3.5 利用非稳定流抽水试验计算水文地质参数 273
9.4 地下水流向其他典型取水构筑物的出水量计算 278
9.4.1 大口井的出水量计算 278
9.4.2 辐射井的出水量计算 279
9.4.3 渗渠的出水量计算 281
9.5 水文地质对土木工程的影响 283
9.5.1 毛细水对土木工程的影响 283
9.5.2 重力水对土木工程的影响 284
附录 292
附录1 海森概率格纸的横坐标分格表 292
附录2 皮尔逊Ⅲ型曲线离均系数ΦP 值表 294
附录3 皮尔逊Ⅲ型曲线三点法S 与CS 的关系 296
附录4 皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数KP 值表 299
参考文献 302
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本书第一版自出版发行以来，已历经十余年的时间，受到读者的广泛好评。在这十余年间，无论是给排水科学与工程的专业发展，亦或是水文与水文地质学的学科发展，都发生了深刻的变化。因此，作为一门与水资源合理利用、水环境保护以及城市基础设施建设紧密相关的学科，它对专业知识体系的科学性、系统性与前瞻性要求更高，教材再版也显得尤为必要。
在过去十余年里，给排水科学与工程专业的发展面临着前所未有的机遇和挑战。一方面，随着人们对美好生活的需求不断提升，对饮用水水质安全、健康属性和稳定供应的需求愈发迫切；此外，无论是新版的《生活饮用水卫生标准》的实施，还是污水处理厂“提标改造”的推进，都对给排水处理工艺及设施提出了更高的技术要求；与此同时，在“双碳”战略全面推进的背景下，水处理工程设施建设势必要向着推动经济社会发展绿色化、低碳化、可持续化发展。另一方面，物联网、大数据、人工智能等作为培育和发展新质生产力的新一代信息技术的深度渗透，不仅为给排水领域带来了新的发展方向和创新动力，也为其提供了更加专业的使用场景。探索以科技创新为驱动力，持续增强供水安全保障能力，推动污水处理更绿色低碳，促进城市给排水高质量发展，是新一代给排水人的时代使命。这就要求给排水科学与工程专业的学生不仅要掌握扎实的专业知识，还需紧跟时代步伐，了解和运用新兴技术，以应对不断变化的新的实际工程问题。
与此同时，水文与水文地质学作为给排水科学与工程专业的重要基础学科，近年来也取得了长足的进步。在水文研究方面，新的观测技术和数据分析方法不断涌现，使得人们对水文循环过程、水资源变化规律的认识更加深入和精确。例如，高精度的卫星遥感技术能够实现对大范围降水、蒸发等水文要素的实时监测；先进的水文循环模型结合大模型和云计算，使得秒级全球天气预报成为可能，在此基础上能够更准确地模拟和预测洪水、干旱等水文灾害。在水文地质领域，工作人员对地下水的形成、运移、储存机制的研究不断深入，同时对地下水污染防治、地下水资源合理开发利用等方面的重视程度日益提高。新的理论和方法不断涌现，如数值模拟技术在地下水流动和溶质运移模拟中的广泛应用，为解决实际水文地质问题提供了更有效的手段。
基于上述背景，本次再版旨在使本书内容更加符合当下给排水科学与工程专业本科生的学习需求。我们对教材内容进行了全面梳理和更新，在保留经典理论和方法的基础上，融入了近年来水文与水文地质学领域的研究成果和实践经验。例如，在水文部分，增加了关于气候变化对水文循环影响的内容，以及利用新兴技术进行水文监测和预报的案例；在水文地质部分，强化了地下水污染修复技术、地下水资源可持续管理等方面的阐述。同时，我们还对本书的结构进行了优化，使章节之间的逻辑关系更加清晰，便于学生学习和理解。
本书作为高等院校给排水科学与工程专业本科生的专业基础教材，按32学时编写。全书共分两篇，第1篇为水文学，第2篇为水文地质学。为了使内容更简单易懂，实用性更强，在每章内容前设置“本章任务”和“学习情景”，同时每章结束时附有“任务解决”和“知识拓展”等部分。
全书由王亚军、张骏彧担任主编，邵知宇、卢静芳、梁志杰担任副主编。各章的执笔人为：兰州理工大学王亚军编写绪论、第1章和第2章；司法鉴定科学研究院环境损害司法鉴定研究室张骏彧编写第2章、第6章；天津农学院董艳慧编写绪论、第1章、第3章、附录1～附录4；重庆大学邵知宇编写第4章、第5章；天津城建大学卢静芳编写第7章；重庆大学梁志杰编写第8章、第9章。全书由王亚军统稿，英文翻译由王亚军完成。本书由南方科技大学郑春苗主审。另外，江心宁、司俊杰、赵艺华、董雪等参与了相关文本工作。
在编写过程中，我们参考并引用了有关院校编写的其他图书及生产科研单位的技术资料等，特在此向有关作者致谢；同时，感谢化学工业出版社的大力支持，正是他们不辞辛劳的付出，才让本书得以以全新的面貌呈现在此。此外，我们也十分感激过往十余年中广大师生和读者给予的反馈与建议，这些宝贵意见成为我们此次再版的重要依据。
衷心希望本书能够成为给排水科学与工程专业本科生学习水文与水文地质学的得力助手，为培养适应时代发展需求的高素质给排水专业人才贡献一份力量。
由于水文学及水文地质学涉及的内容和知识领域广泛，加之编者的水平所限，谬误和不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正，以便我们在后续的再版工作中不断完善。
编者
2025年3月
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