长距离调水工程渠道输水控制及数学模型 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:韩延成

出品人:

页数:223

译者:

出版时间:2010-10

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787508480145

丛书系列:

图书标签:

• 应用数学
• 水利工程
• 渠道输水
• 调水工程
• 数学模型
• 控制工程
• 水资源
• 输水管道
• 优化控制
• 工程应用
• 水力学

跨越山河的生命之脉：长距离调水工程渠道输水控制与数学模拟 在中国广袤的土地上，水资源的分布极不均衡，北缺南丰的格局深刻影响着区域发展和社会民生。为缓解这一严峻挑战，一项项宏伟的长距离调水工程应运而生，它们如巨龙般横跨千里，将丰沛的水源送往干渴之地，滋养着一方方土地，支撑着一个个人类文明的繁荣。然而，将如此庞大的水流精准、高效、安全地送达目的地，绝非易事。这背后，是复杂的水力学原理、精密的工程设计，以及对输水过程的深刻理解和精细控制。 本书，《长距离调水工程渠道输水控制及数学模型》，正是聚焦于这一核心环节，深入探讨长距离调水工程中渠道输水控制的关键技术与理论支撑。它并非单纯的工程实例汇编，而是从工程控制的本质出发，解析输水过程中遇到的种种挑战，并系统性地构建解决这些挑战的数学工具。 输水控制：精细管理，确保生命之水安全高效 长距离调水工程的输水渠道，往往跨越复杂的地理环境，穿越不同的气候带，面临着风、雨、雪、蒸发、渗漏等多种自然因素的干扰。同时，工程运行过程中，还存在设备故障、管线泄漏、用水需求变化等不可预测的因素。因此，建立一套科学、有效的输水控制系统，对于保障输水安全、提高输水效率、降低运行成本至关重要。 本书将详细阐述长距离调水工程渠道输水控制的各个层面： 输水目标与控制策略： 明确输水的核心目标，包括水量、水质、水压、输水时效等，并在此基础上，梳理不同运行工况下的控制策略，例如常态运行、超峰运行、紧急停水等。 关键控制节点与设备： 深入分析闸门、泵站、溢流堰、消能设施、测流设施等关键控制节点的作用，以及阀门、传感器、自动化仪表等设备在输水过程中的地位，并探讨它们的协同工作机制。 输水过程的动态监测与预警： 强调实时监测的重要性，包括水位、流量、流速、水质参数等的在线监测。在此基础上，分析如何构建有效的预警系统，提前发现异常情况，并制定相应的应急预案。 水量调度与配水优化： 探讨如何根据下游用水需求、水源地来水情况以及工程运行约束，进行最优的水量调度。这涉及到复杂的计算和决策过程，以实现水资源的梯级利用和高效分配。 水质保护与控制： 长距离输水过程中，水质的保持是另一项重要任务。本书将涉及输水过程中可能出现的水质变化因素，以及相应的控制措施，例如截污、净化、消毒等环节。 安全运行与风险管理： 详细分析渠道运行中可能存在的安全风险，如溃坝、塌岸、设备损坏等，并探讨相应的安全管理措施和应急响应机制。 数学模型：量化分析，精准预测输水过程 理解和控制输水过程，离不开强大的数学工具。本书将系统性地介绍用于长距离调水工程渠道输水控制的各类数学模型，它们是实现精准预测、科学决策、优化运行的基石。 水力学基础模型： 从最基本的伯努利方程、流量公式出发，深入讲解适用于渠道流动的各种水力学方程，如圣维南方程（Saint-Venant equations），它们是描述渠道内水流运动的基础。 一维输水动力学模型： 详细介绍一维水流模型，如何将复杂的三维水流简化为沿渠道方向的运动，并分析其在预测水位、流量变化方面的应用。 水量平衡模型： 构建水量平衡方程，纳入来水量、用水量、蒸发渗漏损耗等因素，实现对渠道水量收支的精确核算。 水质迁移模型： 介绍如何模拟污染物在渠道中的迁移和扩散过程，为水质保护和控制提供科学依据。 优化控制模型： 结合目标函数和约束条件，运用运筹学方法，如线性规划、动态规划等，建立输水调度优化模型，以实现经济效益和环境效益的最大化。 不确定性分析与鲁棒控制： 考虑到实际工程运行中的不确定性，本书还将探讨如何运用概率论、模糊数学等方法，建立不确定性分析模型，并在此基础上设计鲁棒的控制策略，确保系统在各种干扰下仍能稳定运行。 数值模拟方法： 介绍求解上述数学模型的常用数值方法，如有限差分法（Finite Difference Method）、有限元法（Finite Element Method）等，以及它们在计算机模拟中的应用，实现对输水过程的仿真预测。 理论与实践的深度融合 本书将理论分析与实际工程案例相结合，通过对不同类型长距离调水工程的输水控制经验进行梳理和总结，让读者更直观地理解数学模型在实际工程中的应用价值。它不仅是水利工程技术人员、研究人员的案头必备，也是相关专业学生的学习参考。 《长距离调水工程渠道输水控制及数学模型》，旨在为建设和运营长距离调水工程提供坚实的理论指导和实用的技术工具。它所探讨的，是连接水源地与受益区的生命之脉如何被精准管理，是如何在复杂多变的条件下，将宝贵的水资源安全、高效、稳定地输送到需要的地方，最终汇聚成推动区域发展、改善民生福祉的强大力量。本书将引领读者走进这一复杂而迷人的领域，揭示其背后的科学奥秘与工程智慧。

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这本书的装帧和排版处理得相当精良，纸张的质感让人爱不释手，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。从这个细节可以看出出版社对这本书的重视程度。我推测，这本书的章节组织结构一定是高度逻辑化的，可能采用了“理论基础—模型构建—案例分析—优化策略”的递进式结构。对于非专业背景的读者来说，清晰的结构比艰深的理论更重要，它能帮助我们逐步建立起对长距离调水工程的整体认知。我尤其关心它在“控制”方面的论述，现代水利工程绝不仅仅是把水从A点送到B点那么简单，它涉及到水量分配、水质保护、以及与生态系统的动态平衡。如果这本书能提供一套行之有效的、可量化的控制策略，那它就超越了一本纯粹的技术手册，而成为了一份实用的决策参考指南。

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这本书的标题本身就透露出一种宏大叙事的气魄，“长距离调水工程”本身就是一项涉及国计民生的超级工程。我猜测作者在阐述这些技术细节的同时，并没有忘记宏观层面的考量。比如，在介绍输水效率的优化时，是否也探讨了能源消耗和碳排放的问题？在渠道的选线和建设过程中，如何平衡工程的经济成本与对沿线生态环境的最小化影响？一本顶尖的工程学著作，往往能够将技术科学与社会责任紧密地结合起来。如果这本书能提供一个多目标优化的框架，允许管理者在“水量”、“能耗”、“环境影响”之间进行权衡取舍，那么它将对未来大型水利工程的可持续发展提供重要的理论指导和方法论支撑。

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这本书的封面设计得非常引人注目，线条流畅，色彩搭配也十分考究，给人一种既现代又专业的视觉感受。光是看着封面，我就能想象到里面蕴含的丰富知识。我猜想，这本书在内容深度上一定非常扎实，肯定不是那种浅尝辄止的科普读物，而是深入到技术细节和理论层面的专业书籍。比如，它会不会详细阐述不同地质条件下的渠道衬砌技术，或者在极端气候条件下，如何保持输水效率和结构稳定？如果这本书能够提供一些工程案例的对比分析，那就更棒了，能让读者直观地理解理论知识在实际应用中的效果和挑战。我期望它能像一位经验丰富的工程师在耳边指导，一步步拆解复杂的工程难题，让我这个读者在阅读过程中，不仅收获知识，还能培养起解决实际问题的思维框架。这种详尽而富有洞察力的论述，往往是判断一本技术专著价值的关键所在。

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翻开书页的一刹那，我感受到了一种沉甸甸的责任感，仿佛作者在用文字向我传达他对这项宏大工程的敬畏之心。我个人对工程中的“不确定性”处理特别感兴趣。长距离调水，受气候变化、地下水渗漏、人为取水干扰等多种因素影响，水文条件是时刻变化的。这本书是否深入探讨了如何利用先进的传感技术和实时反馈系统，将“数学模型”转化为“智能控制系统”？例如，在面对突发性的上游来水波动时，渠道末端的闸门或泵站应如何根据预测模型迅速作出反应，将对下游用水户的影响降到最低？这种对动态响应和鲁棒性的探讨，才是区分一本优秀工程书籍与一般教科书的分水岭。这关乎工程的可靠性和经济性，是决定成败的关键环节。

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读完这本书的目录，我立刻感到一种扑面而来的学术气息，感觉作者在构建知识体系时下了极大的功夫，绝非信手拈来。我好奇这本书在数学建模方面会展现出何种精妙的逻辑推演。渠道输水涉及水力学、泥沙运动、甚至与环境的相互作用，将这些复杂的物理过程抽象为严谨的数学公式，本身就是一项巨大的挑战。我特别期待看到作者是如何处理非线性问题的，比如，对于大流量和不同坡度的渠道，模型是如何进行参数校正和误差分析的。如果能看到作者对现有主流模型的批判性审视，并提出了自己的创新性改进，那这本书的价值就无可估量了。这种对数学严谨性的追求，决定了它在学术界的地位，同时也为工程实践提供了坚实的理论基础，避免了盲目试错的风险。

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