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前言 1

第一章 管流水力学 1

第一节 液体主要物理性质 1

第二节 恒定流基本方程 2

一 连续性方程 2

二 能量方程 3

三 动量方程 5

第三节 圆管内流速分布和沿程阻力系数 6

一 圆管内的流态 6

二 沿程水头损失公式 7

三 层流时圆管的沿程阻力系数 8

四 人工粗糙管的沿程阻力系数试验 10

五 光滑管的沿程阻力系数 12

六 粗糙管的沿程阻力系数 13

七 过渡区的沿程阻力系数 13

八 摩台图 16

九 管流问题的解 17

第四节 管线水头损失计算 18

一 流量和水头损失关系 18

二 常用水头损失公式 19

三 管道水头损失公式系数的导出 21

四 局部水头损失 25

五 串联和关联管线 26

第二章 管网分析计算基础 27

第一节 线性方程组解法 27

一 阶梯形线性方程组解法 27

二 还原法 29

三 高斯消去法 33

四 高斯-约当法 34

五 高斯-赛德尔法 35

第二节 非线性方程解法 36

一 迭代法 36

二 牛顿法 37

三 多元牛顿法 40

第三节 线性规划 42

一 线性规划问题的数学模式 42

二 单纯形法原理 44

三 初始基本可行解的确定 47

四 对偶问题 49

第四节 非线性规划问题解法 51

一 无条件极值法 52

二 拉格朗日未定乘数法 54

第五节 管网水力计算的数学模式 56

一 管网图的概念 57

二 管网水流分配的数学模式 63

第六节 试验设计法 65

一 单因素分析法 65

二 双因素分析法 69

第三章 管网水力计算 72

第一节 管网图形 72

第二节 树状网和环状网的关系 73

第三节 管网经济布置 76

一 管网布置和经济性 76

二 应用正交表确定管网的经济布置 78

一 管线省略 82

第四节 管网图形简化 82

二 平行管线的合并 84

三 管网分解 84

第五节 环状网流量分配 85

一 节点累计法 87

二 应用最小平方和的流量分配法 88

三 均分法分配流量 90

四 截面法分配流量 90

第六节 管网计算的基础方程 92

第七节 管网计算方法 93

一 管网计算方法分类 93

二 流量法 93

三 水压法 116

第八节 多水源管网计算 126

一 树状网 127

二 混合管网 132

三 环状网 133

第九节 串联分区给水管网计算 138

第十节 取用井水时的管网计算 140

第四章 输水系统设计和计算 145

第一节 输水系统的基本形式 145

一 无压重力流输水管渠 146

二 无压和有压交替的重力输水管渠 146

三 压力输水管渠 147

第二节 压力输水管渠 148

一 压力输水管设计计算 148

二 决定输水管条数 149

三 事故流量计算 151

四 压力输水管的效益分析 153

第三节 有压重力流输水管渠 155

一 管线高程与水压的关系 155

二 有压重力流输水管计算 156

三 水池位置选择 158

第四节 无压渠道 159

第五节 管线内的空气 160

第六节 输水能量分析 161

一 输水管能量利用情况 161

二 中途增压泵站布置 162

第七节 输水管技术经济计算 163

一 重力输水系统 164

二 水泵加压系统 167

一 空气阀 168

第八节 输水管线附属设备的选用 168

二 放水管 169

三 水锤消除器 171

第五章 管网技术经济计算 172

第一节 设计目标和约束条件 172

第二节 管网技术经济计算的基础式 173

一 目标函数 173

二 约束条件 175

三 技术经济计算中的变量关系 175

第三节 管段流量未分配的管网技术经济计算法 178

一 整数解方向法 178

二 整数解随机方向法 178

三 最大坡度法 178

四 应用正交表法 179

五 拉格朗日未定乘数法 181

第四节 流量已分配的管网技术经济计算法 183

一 拉格朗日未定乘数法 183

二 线性规划法 186

三 无条件极值法 189

四 各种方法比较 190

第五节 管网技术经济计算的课题和计算 191

一 管网技术经济计算的课题 191

二 流量已分配时的环状网技术经济计算 195

三 管段水头损失已知时的环状网技术经济计算 198

四 不同流量分配对费用函数的影响 199

五 水泵经济扬程的确定 200

六 树状网技术经济计算 201

七 重力流管网技术经济计算 203

八 管网的近似技术经济计算 206

九 技术经济计算时用水量变化和水塔作用的考虑 208

第六节 应用电子计算机解管网问题 210

一 应用电子计算机进行管网计算的数值法 211

二 提供管网图形信息的方法 212

三 应用电子计算机确定管网的初始流量 217

第六章 管网使用期间的水力分析 218

第一节 多水源管网的管理分析 218

第二节 从管网管理角度分析各种计算方式 225

第三节 考虑漏水的管网计算 229

第四节 水压不足时的管网计算 235

第五节 配水管网水流停留时间计算和水质安全性评价 240

一 用水量变动时的停留时间计算 241

二 影响停留时间的因素 243

三 水质安全性评价 245

第七章 考虑用水量预测误差和消防流量的管网计算 249

第一节 用水量变化和预测误差 249

一 用水量变化 249

二 用水量预测的误差 249

第二节 设计水量和设计水压 251

一 水量和水压条件 251

二 流量变化对水头损失的影响 253

第三节 考虑用水量预测误差的管网计算 257

一 管网的随机流量分配法 257

二 配水能力指标 259

三 配水能力指标计算方法 261

四 按配水能力指标的管网经济设计 262

第四节 考虑消防流量的管网计算 263

第八章 给水管网的改建和扩建 266

第一节 现状资料的收集 266

一 给水构筑物现场调查方法 266

二 测定管线水力阻力 267

三 离心泵特性试验 270

四 管网测压 272

第二节 输水管渠改建和扩建 274

一 重力输水管的扩建计算 275

二 压力输水管的扩建计算 275

三 输水管之间的连接管计算 277

四 压力输水管管径选择 279

第三节 管网改建和扩建 283

一 确定计算流量 283

三 新敷平行管线的管径选择 284

二 确定自由水压 284

四 泵站和管网的水力联系 285

五 部分管网的水力计算 288

六 多环优化法 290

第四节 水泵及泵站改建和扩建 298

一水泵分级工作图 298

二 水泵的计算流量和扬程选择 299

三 水泵选用 300

四 水泵工作情况 302

五 原有水泵工作的改进 306

六 多泵站的最优流量分配 307

一 给水系统扩建时调节构筑物的设置问题 309

第五节 调节构筑物 309

二 调节构筑物工作情况的分析 311

三 高位水池或水塔位置和最优尺寸选择 314

第六节 压气给水设备 315

第九章 管网系统可靠性 320

第一节 可靠性指标 320

一 工作不间断性指标 321

二 维修性指标 324

第二节 管网系统各组分可靠性指标的确定 325

一 串联系统 326

二 并联系统 327

三 串联和并联的组合系统 328

四 简单管网 329

五 输水管 330

一 管网系统可靠性和备用 331

第三节 管网系统备用 331

二 输水管系统(无连接管)的备用 332

三 输水管系统(有连接管)的备用 336

第四节 调节水池 338

第五节 管网各组分故障时对流量的影响 340

第六节 管网设计计算时对可靠性的考虑 343

第七节 管网最不利管段损坏时的计算 345

第十章 给水管网经济分析 348

第一节 给水管网建设的科学程序 349

一 可行性研究阶段 349

二 计划任务书阶段 349

三 设计文件的编制和审查 350

四 建设准备阶段 350

第二节 给水管网的经济分析方法 351

六 生产准备、竣工验收、交付生产阶段 351

五 施工阶段 351

一 静态法 352

二 动态法 355

第三节 给水管网的经济效果评价 364

第四节 选择给水管网建设方案的方法 366

一 方案比较顺序 366

二 建设方案的决策过程 366

三 决策的类型和方法 367

第五节 提高给水管网经济效果的途径 374

附录 375

附表1 法定计量单位和换算关系 375

附表2 压力单位换算 375

附表3 居住区生活用水量标准 376

参考文献 377