本书讨论了天然水环境系统中与水质相关的量化分析问题，从工程观点出发对风险与可靠性

进行了分析，介绍了对河流、地下水和污水排放海域的环境风险评价方法。

在一个存在有许多风险和不可预知事件的生物环境中，想要对不确定的和复杂的环境问题进

行严格的分析是极其困难的。事实上，水资源的环境问题十分复杂，例如，当河流入海排污量成

倍增加时，可能会对海域中的水华和富营养化产生什么样的影响？当气候变化和大气中二氧化碳

成倍增加时，怎样预测近岸海域的水质变化？

在大多数情况下，由于缺乏完整的资料，不可能对水污染问题进行精确描述。水环境不同类

型的过程（如水动力学的、物理化学的和生物的）及其相互影响，使对过程的数值模拟非常困

难。而且，要描述生态系统的运动过程及时空变化，需要大量的参数，由此提出了许多具有

挑战性的错综复杂的问题。

要研究水质的变化和水利工程对环境的影响，需要有合适的工具。工程风险和可靠性分析提

供了一种识别不确定性和量化风险分析的一般性技术框架。本书描述了两种主要的对自然风

险进行分析的方法： （1）随机方法； （2）模糊集合论。随机变量和概率分析的概念基于事

件出现的频率，需要大量的资料。任意变量和随机函数的可靠性之间互不相关，在大多数情

况下难以求解，用众所周知的统计归纳法分析也很困难。模糊集合论和模糊计算可以作为

所谓“不精确理论”的基础。本书讲述了在没有资料或只有极少资料的情况下，如何应用模

糊数和模糊变量来进行风险模拟。当用统计归纳法分析有困难时，模糊归纳法是一种较好的

替代方法。

不确定性的分析和风险的量化对于实现改善水质的环境工程来说还远远不够，同样重

要的是应考虑与风险相关的工程成本和效益的变化，这就是风险管理。本书讨论了与风险的

后果及决策过程相关的这一问题。

本书的编写始于水资源风险和可靠性分析的研究生课程讲义，当时作者在希腊塞萨洛尼基市亚

里士多德大学土木工程学院水利与环境工程系执教。书中的一些例子和案例研究源自20多年

来的积累，其中应用随机模拟方法对多孔介质中流体入侵的风险评价则来自于作者的博士学位论

文。

编写本书的目的并不是要毫无遗漏地包括水污染问题的各个方面，书中未涉及湖泊和水库的水污

染问题，尽管湖泊和水库与半封闭海湾和泻湖有相似之处。

本书的部分章节是作者在澳大利亚墨尔本大学土木农业工程系（1991年）和法国波尔多市 E

NSAM能源输送实验室（1992年）从事客座研究工作期间编写的。作者特别感谢澳大利亚T MacMahon教

授和法国M Combarnous教授对作者在上述两地工作期间所给予的帮助。

模糊集合论应用于水资源问题的概念，是作者在同美国亚利桑那大学Lucien Duckstein

教授和内布拉斯加大学Istvan Bogardi教授的友好讨论中开始形成的。作者对两位教授提供

的包括论文和讲义在内的所有信息表示诚挚的谢意。

作者对VCH出版社第三分部的HansJoachin Kraus博士为本书的出版提供了机会表示感谢。

亚里士多德大学土木工程系Eli Meimaroglou小姐完成了本书部分章节的打字工作，作者对

她谨表谢忱。最后，作者十分感谢亚里士多德大学土木工程系A Papalopoulou, P Anagnos

topoulos, S Richardson和 S Rafailidis，感谢他们对本书的审阅、校对以及提供的许

多建设性意见和技术性帮助。

Jacques G. Ganoulis

1994年5月于希腊Thessaloniki