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本书是以水家族成员（H_2O与H、O同位素）为研究中心内容，以三态水为研究对象，以水循环为理论基础，创立了水科学研究的框架体系，全书共分为六篇四十八章，主要内容有：
（1）“水世界导言”：主要论述水的物理及化学性质，水与生命的形成，国内外水科学发展现状以及“水科学”问世的理论依据与科学意义。
（2）“水循环与平衡”：主要论述太阳辐射在水循环中的能量转换及水分转换的物理过程基础上，建立水分日循环、年循环、气候循环、地质循环模式。
（3）“水资源与均衡”：主要论述水循环与水资源再生理论联系、水资源特征、水资源开发利用以及水资源均衡评价与水资源科学管理。
（4）“水环境与水生态”：主要论述水环境与水生态的涵义；对水的全球储存环境：即大气水环境，水圈与生态，土壤圈水环境及生态，生物圈水环境与生态，水的形成、分布，生物水分的生态运动及生态平衡等进行综合评述。
（5）“水生命与人体健康”：重点论述生命起源与水，生命元素与演化历史，人身血液循环与新陈代谢，体内水分均衡与人体健康，饮水健康等。
（6）“水安全与战略技术”：简述治水经典著作及在常规治水方略的基础上，创建水安全战略思维体系和内容：①干旱区凝结水开发利用；②抽咸补淡减灾增源；③生物基因节水；④台风雨减灾增源；⑤大气水北调等新战略方案的理论依据、技术攻关途径。
本书适于从事水科学研究，相关学科的教学、科研、生产人员参考使用及作为研究生参考教材或供高级水管理人员决策参考。
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