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《輸水工程水力特性與控制》較系統地闡述了長距離輸水工程的水力特性和控制問題，主要包括輸水渠道和管道糙率，局部建築物水力特性，輸水工程水力過渡過程的數值模擬方法，明渠、有壓管道、泵站加壓管道輸水工程水力控制，單孔或多孔並聯分段低壓（保水降壓）輸水結構及水力控制，充水過程的水力仿真與控制，輸水工程的冰情特性、冰期輸水能力和冰害防治，突發污染事故下輸水工程應急調控等，內容具有創新性和較高的實用價值。《輸水工程水力特性與控制》是在總結天津大學練繼建教授課題組多年來關於輸水工程水力學研究成果的基礎上撰寫而成的。《輸水工程水力特性與控制》可供從事水利水電工程、水資源管理、環境保護等行業專業技術人員的參考用書，還可作為高等院校相關專業的教授及研究生的學習參考書。
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《輸水工程水力特性與控制》可供從事水利水電工程、水資源管理、環境保護等行業專業技術人員的參考用書，還可作為高等院校相關專業的教授及研究生的學習參考書。
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序前言第1章概論1．1長距離輸水工程概況1．2輸水控制建築物1．3長距離輸水工程水力學問題1．4長距離輸水工程水力控制問題1．5本書的主要內容第2章輸水渠道和管道糙率2．1輸水渠道糙率2．2輸水管道糙率2．3輸水隧道糙率第3章輸水工程局部建築物水力特性3．1平板和弧形閘門的流量特性3．2保水堰或結合井的水力特性3．3管道閥門的流量特性第4章輸水工程水力過渡過程的數值模擬方法4．1水力過渡過程的基本方程4．2Preissmann窄縫法基本原理4．3水力過渡流基本方程的數值解法4．4特徵線法與Preissmann四點隱格式的比較與分析4．5水擊波速的計算方法4．6幾種水力邊界的處理4．7氣液二相瞬變流模擬方法第5章明渠輸水工程水力控制5．1明渠輸水水力控制方式5．2明渠輸水水力控制算法5．3明渠輸水自動化控制模式第6章有壓管道輸水工程水力特性與控制6．1組合閥門的特性分析與閥門邊界模型6．2閥門流量特性對管路水擊的影響分析6．3有壓管道輸水工程水力特性6．4輸水管道控制結構優化第7章泵站加壓管道輸水工程水力特性與控制7．1水泵的全特性曲線7．2單泵和並聯泵的水力過渡過程模擬計算7．3前項差分法及其在簡化計算中的應用7．4泵站加壓管道輸水工程水力特性及水力控制優化第8章單孔或多孔並聯分段低壓（保水降壓）輸水結構8．1分段低壓輸水系統8．2分段低壓輸水系統的水力特性8．3分段低壓輸水系統的水力共振機理8．4防治水力振盪的設計原則和設計方法第9章單孔或多孔並聯分段低壓輸水系統水力控制9．1流量調節過程的水力控制9．2事故停泵工況的水力控制9．3檢修操作工況的水力控制9．4多孔並聯輸水系統不對稱輸水的水力控制第10章充水過程的水力仿真與控制10．1長距離輸水工程充水過程10．2充水過程的水力仿真10．3有壓管道充水過程的水力特性10．4基於水力仿真的充水過程水力控制第11章輸水工程的冰情特性11．1冰的物理力學特性11．2典型輸水工程冰情特性分析11．3冰情對輸水特性的影響11．4冰蓋生消及其穩定性研究第12章輸水工程冰害形成機理12．1冰塞與冰壩12．2輸水渠道冰淩下潛條件12．3輸水渠道加厚冰蓋形成過程……第13章輸水渠道冰期輸水仿真模型與輸水能力第14章輸水工程冰期輸水控制與冰害防治工程措施第15章輸水工程冰力學特性研究第16章突發污染事故下輸水工程應急調控參考文獻
書摘/試閱
8.2.2.2結果分析與問題的發現
由以上計算結果可知，輸水系統在進行正常調節過程中有如下現象：①電站尾水池存在水位壅高現象，水面會有短時的波動；②電站尾水池的水位波動和壅高與調節時間相關，調節時間越長，水位的壅高和波動相應減小；③第1個輸水單元的流量有輕微的波動；④結合井溢流堰的水位比較穩定，結合井斜井（豎井）中的水面有壅高現象發生，水面有所波動；⑤結合井斜井（豎井）中的水位波動通過輸水單元向下游傳播，而且第1～4個輸水單元的水位波動傳播過程中逐漸增大，第5個輸水單元斜井水位波動比第4個輸水單元的有所減小，第6～9個輸水單元斜井中水位波動又迅速增大，第10個輸水單元的水位振幅減小；⑥流量的波動有逐漸放大的趨勢；⑦水位和流量的波動存在一定的周期，而且這一周期與流量調節的時間以及振幅的大小無關；⑧波動的幅度已經超出實際斜井（豎井）的范圍，即實際運行中可能發生側溢棄水和管道脫空現象。
通過對流量調節過程計算結果的分析，發現分段低壓輸水系統有如下問題值得研究：①輸水單元斜井中水位振蕩的成因；②為什么振蕩存在一定的周期，有哪些因素影響水流的振蕩周期，水流振蕩周期怎樣推算；③水流振蕩傳播的特性，振蕩在傳播過程中加劇的原因是什么，這是否和水流共振相關；④怎樣控制水流振蕩的幅度。
這些問題將在下文進行全面的理論分析和推導，用解析的方法描述水流振蕩的現象，并提供控制水流振蕩的合理解決方案。
8.3分段低壓輸水系統的水力共振機理
8.3.1水位波動（水流振蕩）的成因分析
從8.2節的分段低壓輸水系統水力特性分析可知，在加大流量的非恒定流過程中，電站尾水池和斜（豎）井的水面存在壅高和振蕩的現象，而且這種振蕩在傳播過程中有時擴大，也有時減小。為了弄清輸水系統的水流振蕩特性，下面對結合井（電站尾水池）的水位壅高和波動的成因進行分析。
8.3.1.1 電站尾水池（進水前池）的水位波動
如圖8—17所示，恒定流情況下，尾水池的來流量和第一個輸水單元的流量一致。當上游流量開始增加時，第一個輸水單元的流量保持原有的流動趨勢，導致尾水池的進口流量大于出口（1斷面）的流量，所以電站尾水池的水位開始升高。隨著尾水池水位升高，第一個輸水單元的流量也開始增加，但第一個輸水單元的流量變化滯后于電站尾水池進口的流量變化。
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