调水工程渠道系统设计方法与实践PDF电子书下载

第1章 概述 1

1 国内外调水工程概述 1

1．1 国内调水工程 2

1．2 国外调水工程 9

2 输水调度的目的和要求 14

2．1 调水工程的输水系统组成 14

2．2 输水调度的目的 16

2．3 输水调度的要求 18

3 渠道运行控制的发展历史 21

第2章 渠道的运行调度 23

1 渠道水力学 23

1．1 恒定流 23

1．2 非恒定流 24

1．3 渠道调蓄容积 26

2 渠道运行控制方式 27

2．1 渠段下游常水位运行方式 28

2．2 渠段上游常水位运行方式 29

2．3 等容量运行方式 30

2．4 控制容量运行方式 31

2．5 控制方式的选择 32

3 节制闸的控制 33

3．1 渠道节制闸 33

3．2 顺序调节方式 34

3．3 同时调节方式 37

3．4 个别闸门调节方式 39

4 调度的约束条件 40

4．1 渠道及建筑物约束 40

4．2 冰期输水约束 45

4．3 调蓄容量限制 46

4．4 退水能力约束 47

4．5 电力约束 47

第3章 渠道系统设计 49

1 渠道的设计过程 49

1．1 运行控制和自动化 49

1．2 设计过程 50

2 工程总布置 51

2．1 受水区 52

2．2 供水要求 52

2．3 地形 53

2．4 调水规模 54

2．5 分水口 54

2．6 渠道水力设计 54

2．7 输水建筑物 54

2．8 控制建筑物 55

3 输水渠道设计 55

4 节制建筑物 59

4．1 节制建筑物的间距 60

4．2 节制建筑物控制设计 63

5 分水口门 64

6 退水口 66

6．1 确定是否需要退水口 66

6．2 选择退水口的类型 67

6．3 退水口的大小 67

6．4 退水口的位置 68

7 渡槽和倒虹吸 68

7．1 渡槽 69

7．2 倒虹吸 70

8 调蓄工程 71

8．1 调蓄工程的作用 71

8．2 调节水库的设计 72

9 抽水泵站 75

10 排洪建筑物 79

11 冰期输水设计 81

11．1 渠道的挟冰能力 82

11．2 冰盖对输水能力的影响 83

11．3 冰期输水渠道设计 85

11．4 冰期输水调度与冰害防治 86

12 运行准则设计 87

12．1 水位波动 87

12．2 退水 88

12．3 电力 88

12．4 泵站运行 89

12．5 响应时间 89

12．6 闸门运行准则 90

12．7 运行准则的风险评估 90

13 输水控制方式设计 91

14 技术经济分析 93

14．1 技术分析 93

14．2 经济分析 97

第4章 数值模拟技术及其应用 99

1 水流基本方程 100

2 数值求解方法 102

2．1 稳定流状态的分析 102

2．2 非稳定流分析 103

3 数值求解方法的应用 111

3．1 应用要求 111

3．2 数值计算程序 112

3．3 应用范围 113

4 应用实例 116

4．1 计算方法 116

4．2 加大流量时的计算结果 116

4．3 设计流量时的计算结果 119

第5章 控制理论及其应用 122

1 控制系统 122

1．1 开环控制与闭环控制 122

1．2 简单反馈系统 123

1．3 复杂渠道控制器 124

1．4 控制系统的基本要求 124

2 控制系统的数学模型与求解 125

2．1 建立数学模型 125

2．2 求解方法 126

3 输入与输出变量 128

4 响应特征 129

4．1 水力学模块 130

4．2 控制器模块 132

5 系统分析与操作特性 138

5．1 系统分析的内容 138

5．2 分析方法 139

5．3 操作特性 139

第6章 设备选择 144

1 控制设备 144

1．1 闸门和闸门控制器 144

1．2 分水泵站 147

1．3 电动机和传动设备 149

1．4 备用动力设备 151

1．5 自动化安全装置 152

2 测量设备 155

2．1 测量要求 155

2．2 水位测量 157

2．3 流量测量 159

2．4 闸门和阀门位置测量 165

2．5 警报 166

2．6 传感器 169

2．7 环境监测 171

2．8 设备房和环境 172

2．9 仪器的选择 173

第7章 通信与监控系统 178

1 通信系统设计 178

1．1 通信系统的作用 178

1．2 通信系统的选择 179

1．3 光缆 181

1．4 高频和甚高频无线电 185

1．5 微波 187

1．6 其他通信系统 189

1．7 通信网络结构 190

1．8 防雷电措施 191

2 监控系统设计 193

2．1 现地控制系统 193

2．2 集中监控系统 193

2．3 集中监控系统实施要求 197

2．4 集中监控系统设计 199

2．5 远程终端单元（RTU） 203

3 实例 207

3．1 通信系统方案 209

3．2 监控系统方案 214

参考文献 217