第1章 计算与模拟基础知识 1
1.1 计算与模拟技术的基本情况介绍 1
1.2 本书所采用的计算平台与约定 2
1.3 基本概念 5
1.3.1 变量 5
1.3.2 矩阵 7
1.3.3 函数与过程 12
习题 17
第2章 常用数学方法的应用 19
2.1 函数插值与曲线拟合 19
2.1.1 案例：线性插值求碟阀的局部阻力系数 19
2.1.2 案例：最小二乘法求饱和溶解氧与温度的关系 30
2.1.3 案例：非线性拟合求管道造价公式 33
2.1.4 案例：非线性拟合求暴雨强度公式 37
2.2 非线性方程求解 44
2.2.1 案例：非满流管渠水力计算 44
2.2.2 案例：明渠非均匀流水面曲线 46
2.3 求常微分方程的解析解（符号解） 50
案例：确定含水层的渗透系数 50
2.4 求常微分方程的解析解和数值解 53
案例：河流耗氧动力学模型 53
2.5 概率统计 59
2.5.1 案例：多管发酵MPN分析 59
2.5.2 案例：采用t检验分析两组实验数据的差异 61
2.5.3 案例：采用方差分析工艺条件对水质的影响 67
习题 74
第3章 水力学、水泵及管网系统 76
3.1 绘制用水量曲线、确定泵站流量、水池或水塔调节容积 76
3.2 水泵特性曲线与工况点 85
3.2.1 确定水泵特性曲线 85
3.2.2 工况点的确定 87
3.3 离心泵并联或串联工况分析 89
3.3.1 单泵多塔供水系统工况分析 89
3.3.2 取水泵站调速运行下并联工作的计算 94
3.4 管网平差 99
3.4.1 解环方程 99
3.4.2 解节点方程 107
3.4.3 绘制等水压线 114
3.4.4 与Excel实现数据的输入与输出 118
3.5 排水管网计算 122
3.5.1 非满流圆管水力特性 122
3.5.2 非满流水力计算 126
3.5.3 非满流水力计算图的制作 131
3.5.4 污水管网系统中流量与管径关系图 135
3.5.5 雨水管网设计流量的计算与折减系数 139
习题 149
第4章 水质工程学与反应工程学 151
4.1 酸碱平衡中有关组分浓度的计算 151
4.2 氧的传递与曝气 153
4.2.1 氧转移系数 153
4.2.2 氧的传递 156
4.3 污染物在河流中的扩散 160
4.4 厌氧间歇发酵过程模拟 164
4.5 完全混合反应器有机物去除过程模拟 166
4.5.1 过程动力学和化学计量学矩阵 166
4.5.2 有机物去除过程的模拟 170
4.6 序批式反应器（SBR）有机物去除过程的模拟 177
4.7 沉淀池固体通量模型 180
4.7.1 固体通量模型基本理论 180
4.7.2 沉淀池实验数据处理 183
4.8 水处理单元水力混合条件分析 188
4.8.1 水力混合条件分析基本理论 188
4.8.2 示踪实验数据分析 190
习题 192
第5章 给水排水系统仿真 195
5.1 Simulink仿真平台应用基础 195
5.2 采用用户自定义函数进行仿真 210
5.3 采用S函数进行仿真 212
5.3.1 S函数工作过程 213
5.3.2 S函数的实现 215
5.3.3 微生物增殖的动力学过程仿真 218
5.4 活性污泥模型 224
5.5 Scilab/Xcos仿真平台基础 235
5.5.1 Xcos仿真平台应用基础 235
5.5.2 Modelica建模语言基础 240
习题 245
函数索引 246
计算与绘图技术索引 248
专业知识案例索引 250
主要参考文献 251