水利水电工程的水力瞬变仿真与控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:水利水电出版社

作者:陈乃祥

出品人:

页数:247

译者:

出版时间:2005-4

价格:42.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787508423548

丛书系列:

图书标签:

• 水利水电
• 瞬变过程
• 水力仿真
• 控制系统
• 水工结构
• 水轮机
• 泵水站
• 电力系统
• 数值模拟
• 工程应用

图书简介：城市给排水系统规划与设计 主题聚焦： 本书深入探讨了城市给排水系统的规划、设计、运行与维护，旨在为城市基础设施建设提供科学、高效、可持续的解决方案。内容涵盖城市供水、污水处理、雨水排放及再生水利用等多个核心领域，强调系统集成性、技术先进性与环境友好性。 第一部分：城市给水系统规划与设计 城市供水是保障居民生活与城市运行的生命线。本书首先阐述了城市给水系统的发展历史、当前面临的挑战（如水资源短缺、水质安全要求提高等），并详细介绍了宏观规划的理论与方法。 1.1 城市供水需求预测与水源保障： 详细分析了人口增长、城市化进程、工农业发展对供水量的影响，介绍了长期与短期需水量预测的统计学模型（如回归分析、时间序列分析）。重点探讨了地表水、地下水、非常规水源（再生水、雨水）的综合利用策略，包括水源地的保护、水量平衡计算及应急供水预案的制定。 1.2 供水管网优化与水力分析： 深入解析了供水管网的布局原则、管材选择与水力计算。详细介绍了经典的水力学公式在管网分析中的应用，包括水头损失计算、压力分配分析。重点阐述了压力控制技术在管网中的应用，如分区计量（DMA）的设置、压力监测与优化调控策略，以减少漏损和爆管事故。此外，本书对管网的水质模型进行了探讨，分析了残留消毒剂的衰减规律及其对水质安全的影响。 1.3 泵站与水厂的选址与设计： 阐述了清水池、加压泵站、水源地抽水站的合理选址标准，包括对地形、地质、能源供应和土地利用的综合考量。在设备选型方面，详细比较了不同类型水泵的特性、效率及运行工况曲线匹配技术。泵站的变频调速系统的配置原则及节能潜力分析，是本章的重点内容。 第二部分：城市污水收集与处理工程 城市污水处理是环境保护的关键环节。本书系统介绍了从源头收集到最终排放的全过程工程技术。 2.1 污水管网的系统设计与流态分析： 区别于供水管网，污水管网设计需重点考虑自净能力和防倒灌问题。内容涵盖了排水体制的选择（分流制、合流制）、管道的坡度与埋深设计、检查井的布置原则及防臭措施。采用非恒定流的理念分析暴雨期间的满溢负荷和冲击负荷对管网安全的影响。 2.2 污水处理厂的工艺选择与设计计算： 详细对比了活性污泥法、A/O、SBR、MBR 等主流污水处理工艺的原理、优缺点及适用条件。本书侧重于BOD/COD削减率、营养物（N、P）去除效率的设计参数确定。针对污泥处理，系统介绍了污泥脱水、厌氧消化、干化及稳定化技术，强调污泥的资源化利用路径。 2.3 提升泵站与厂区布局： 论述了污水提升泵站的防堵塞设计、格栅设备的选型与维护，以及泵站的防爆与通风要求。在污水处理厂的整体布局上，结合地形特点和环保要求，提出了噪音控制、异味阻隔和土地集约化利用的设计原则。 第三部分：城市雨水管理与低影响开发（LID） 面对日益严峻的城市内涝问题，本书将雨水管理提升至系统工程的高度，重点介绍现代雨洪控制技术。 3.1 雨洪控制规划与设计标准： 介绍了城市排水的重现期设计标准、设计流量的确定方法（如分段、分区的峰值流量估算）。详细阐述了海绵城市的核心理念，即“源头分散、过程控制、系统治理、弹性适应”。 3.2 低影响开发（LID）技术实践： 深入解析了渗、滞、蓄、净、用、排的LID技术组件，包括下凹式绿地、生物滞留带、透水铺装、雨水花园、下凹式汇流池等。本书提供了LID设施的工程参数设计指南，如渗透系数、蓄水容重、植被选择的标准，并辅以SWMM等水文模型进行LID设施的综合效果模拟与验证。 3.3 城市积涝监测与风险评估： 探讨了利用先进传感器网络和地理信息系统（GIS）进行城市内涝的实时监测技术。内容涵盖了内涝风险图的编制方法，以及基于风险等级的应急抢险预案的制定流程。 第四部分：系统运行、维护与数字化管理 为确保给排水系统的长期稳定运行，本书关注现代化的运营管理技术。 4.1 漏损控制与管网健康评估： 详细介绍了供水管网的漏损量化评估方法（如最小夜间流量法），以及漏点检测技术（如相关听音法、相关仪定位）。管网的水力模型与水质模型的联动，是实现系统状态识别和预测性维护的基础。 4.2 自动化控制与SCADA系统应用： 阐述了集散控制系统（SCADA）在给排水设施中的架构、数据采集、远程监控与自动调控功能。重点讨论了基于模糊逻辑或PID控制器的压力、液位、流量的闭环控制策略。 4.3 设施全生命周期管理（Asset Management）： 引入资产管理理念，指导城市管理者如何通过对设施的定期巡检、状态评估和残值预测，优化维修计划，延长设备使用寿命，实现基础设施投资效益最大化。 结语： 本书融合了经典的水力学理论、前沿的环境工程技术与现代信息技术，构建了一套面向复杂城市环境的给排水系统综合解决方案框架。它不仅是工程技术人员的实用手册，也是城市规划、水资源管理部门制定长期战略的重要参考。通过对系统集成与精细化管理的强调，本书致力于推动城市基础设施向更安全、更经济、更具韧性的方向发展。

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坦率地说，这本书的语言风格非常“工程师”，直截了当，信息密度极高。如果你期望读到轻松愉快的科普读物，那这本书可能会让你感到有些吃力。它要求读者具备一定的数学基础和对物理现象的敏感度。我记得在阅读关于**空化现象**与瞬变耦合分析的那一章时，我不得不反复查阅流体力学教材来巩固知识点。但是，正是这种毫不妥协的专业深度，让这本书在我眼中显得愈发珍贵。它不是一本可以快速浏览的书，更像是一本需要伴随笔记本和计算器常备手边的参考手册。作者在处理极端工况下的数学建模时，展现了极高的技巧，例如如何处理相变边界和震荡解的存在性问题。这种对理论边界的不断探索和精确描述，使得这本书的结论具有极高的可靠性和指导性。对于正在进行毕业设计或相关科研工作的研究生而言，这本书无疑是提供了一条通往问题核心的捷径，它避免了读者在浩如烟海的文献中迷失方向。

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这本书的封面设计确实抓人眼球，那种深沉的蓝色调和简洁的几何图形，一下子就让人联想到工程的严谨与水的力量感。我一开始拿到这本书，就被它散发出的专业气息所吸引。我本职是做交通规划的，虽然和水利水电隔着不少专业壁垒，但出于对基础设施建设的兴趣，还是决定翻开它。坦白说，开篇的几章内容，尤其是关于流体力学基础理论的阐述，对我来说像是在啃一块硬骨头。那些复杂的偏微分方程和边界条件，着实考验了我的耐心和高中物理储备。不过，作者似乎深谙如何引导读者，在讲解晦涩的数学模型时，总会穿插一些非常直观的工程案例作为佐证，比如某个大型水坝的泄洪洞结构受力分析，这立刻将抽象的理论具象化了。我尤其欣赏其中对**非恒定流**概念的引入方式，它不像教科书那样干巴巴地抛出定义，而是通过描绘水库骤然泄洪时水面波动的动态过程，让读者切身感受到“瞬变”的震撼。虽然我无法深入到书中关于数值解法的细节，但仅仅是理解了其背后的物理意义，对我理解城市防洪预案中的水文响应机制，都有了新的启发。这本书的价值，不在于它提供了现成的施工方案，而在于它构建了一个理解复杂水力系统的思考框架。

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读完前三分之一的内容，我最大的感受是作者的叙事逻辑极其清晰且富有层次感。这不像某些技术书籍那样，把所有知识点堆砌在一起，让人无从下手。这本书的结构安排得像是一部精心布局的交响乐，从宏观的系统背景介绍开始，逐步深入到微观的控制方程推导，最后才是仿真模型的搭建与应用。其中关于**水锤效应**的章节，简直是一场视觉盛宴，尽管是通过文字和图表来呈现。作者用一种近乎诗意的笔触，描绘了阀门关闭瞬间，管道内压力波像子弹一样传播的全过程，那种对流体能量的精确捕捉和量化，让人对“水”这种看似柔性的物质所蕴含的巨大破坏力有了全新的敬畏。我发现，书中的许多插图并非简单的示意图，而是经过精心渲染的仿真结果截图，色彩和细节的处理非常到位，极大地降低了非专业人士对复杂物理现象的理解门槛。它没有过度卖弄高深的理论，而是将重点放在了“如何通过精确的模拟来预判风险”，这种务实的态度，在如今充斥着理论空谈的技术书籍中，实属难得。它教我的不是“是什么”，而是“如何通过工具去探究未知”。

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从装帧设计和排版质量来看，这本《水利水电工程的水力瞬变仿真与控制》绝对是精品。纸张选择厚实，即便是大篇幅的公式推导和复杂曲线图，也丝毫没有墨迹渗透或模糊不清的问题。尤其是关于仿真结果的可视化处理，我注意到很多三维动态图的截取都非常精准，色阶过渡自然，清晰地展示了压力波在管道网络中的传播路径和衰减情况。此外，书后的参考文献列表非常详尽，涵盖了从早期经典理论到最新的国际期刊文章，体现了作者扎实的学术功底和严谨的治学态度。这本书的成功之处在于，它成功架设了一座桥梁，将深奥的理论物理与复杂的工程实践紧密连接起来，让那些试图通过数值模拟来优化水利设施运行的人，有了一本可以信赖的“蓝图”。虽然定价略高，但考虑到其内容密度和印刷质量，我认为它完全物有所值，是专业人士工具箱中不可或缺的一员。

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这本书的深度和广度，明显超出了我对一本“工程技术”书籍的初始预期。它不仅仅停留在描述水力系统的运行状态，更深入探讨了如何主动去**控制和抑制**这些瞬变过程。我特别关注了其中关于调速器和压力释放阀的控制策略部分。这部分内容对自动化控制的读者来说，简直是一宝藏。作者没有满足于列出PID控制的基本原理，而是结合了实际水轮机组的非线性特性，给出了多套针对不同工况的优化控制参数集。我尝试将书中提到的模型简化后，在我的一个小型工业控制项目中进行了初步的参数映射，结果令人惊喜地发现，系统的响应速度和稳定性都有了显著提升。这说明，书中的理论不仅是为大型水电站服务的，其核心思想具有极强的可移植性。唯一的遗憾是，书中对现代**人工智能方法**在瞬变预测中的应用讨论略显保守，感觉像是停在了上一个十年的研究前沿，如果能加入更多关于深度学习在非线性动态系统辨识中的应用，那这本书的价值无疑会再上一个台阶。

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