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第1章 概述1

1 国内外调水工程概述1

1．1 国内调水工程2

1．2 国外调水工程9

2 输水调度的目的和要求14

2．1 调水工程的输水系统组成14

2．2 输水调度的目的16

2．3 输水调度的要求18

3 渠道运行控制的发展历史21

第2章 渠道的运行调度23

1 渠道水力学23

1．1 恒定流23

1．2 非恒定流24

1．3 渠道调蓄容积26

2 渠道运行控制方式27

2．1 渠段下游常水位运行方式28

2．2 渠段上游常水位运行方式29

2．3 等容量运行方式30

2．4 控制容量运行方式31

2．5 控制方式的选择32

3 节制闸的控制33

3．1 渠道节制闸33

3．2 顺序调节方式34

3．3 同时调节方式37

3．4 个别闸门调节方式39

4 调度的约束条件40

4．1 渠道及建筑物约束40

4．2 冰期输水约束45

4．3 调蓄容量限制46

4．4 退水能力约束47

4．5 电力约束47

第3章 渠道系统设计49

1 渠道的设计过程49

1．1 运行控制和自动化49

1．2 设计过程50

2 工程总布置51

2．1 受水区52

2．2 供水要求52

2．3 地形53

2．4 调水规模54

2．5 分水口54

2．6 渠道水力设计54

2．7 输水建筑物54

2．8 控制建筑物55

3 输水渠道设计55

4 节制建筑物59

4．1 节制建筑物的间距60

4．2 节制建筑物控制设计63

5 分水口门64

6 退水口66

6．1 确定是否需要退水口66

6．2 选择退水口的类型67

6．3 退水口的大小67

6．4 退水口的位置68

7 渡槽和倒虹吸68

7．1 渡槽69

7．2 倒虹吸70

8 调蓄工程71

8．1 调蓄工程的作用71

8．2 调节水库的设计72

9 抽水泵站75

10 排洪建筑物79

11 冰期输水设计81

11．1 渠道的挟冰能力82

11．2 冰盖对输水能力的影响83

11．3 冰期输水渠道设计85

11．4 冰期输水调度与冰害防治86

12 运行准则设计87

12．1 水位波动87

12．2 退水88

12．3 电力88

12．4 泵站运行89

12．5 响应时间89

12．6 闸门运行准则90

12．7 运行准则的风险评估90

13 输水控制方式设计91

14 技术经济分析93

14．1 技术分析93

14．2 经济分析97

第4章 数值模拟技术及其应用99

1 水流基本方程100

2 数值求解方法102

2．1 稳定流状态的分析102

2．2 非稳定流分析103

3 数值求解方法的应用111

3．1 应用要求111

3．2 数值计算程序112

3．3 应用范围113

4 应用实例116

4．1 计算方法116

4．2 加大流量时的计算结果116

4．3 设计流量时的计算结果119

第5章 控制理论及其应用122

1 控制系统122

1．1 开环控制与闭环控制122

1．2 简单反馈系统123

1．3 复杂渠道控制器124

1．4 控制系统的基本要求124

2 控制系统的数学模型与求解125

2．1 建立数学模型125

2．2 求解方法126

3 输入与输出变量128

4 响应特征129

4．1 水力学模块130

4．2 控制器模块132

5 系统分析与操作特性138

5．1 系统分析的内容138

5．2 分析方法139

5．3 操作特性139

第6章 设备选择144

1 控制设备144

1．1 闸门和闸门控制器144

1．2 分水泵站147

1．3 电动机和传动设备149

1．4 备用动力设备151

1．5 自动化安全装置152

2 测量设备155

2．1 测量要求155

2．2 水位测量157

2．3 流量测量159

2．4 闸门和阀门位置测量165

2．5 警报166

2．6 传感器169

2．7 环境监测171

2．8 设备房和环境172

2．9 仪器的选择173

第7章 通信与监控系统178

1 通信系统设计178

1．1 通信系统的作用178

1．2 通信系统的选择179

1．3 光缆181

1．4 高频和甚高频无线电185

1．5 微波187

1．6 其他通信系统189

1．7 通信网络结构190

1．8 防雷电措施191

2 监控系统设计193

2．1 现地控制系统193

2．2 集中监控系统193

2．3 集中监控系统实施要求197

2．4 集中监控系统设计199

2．5 远程终端单元（RTU）203

3 实例207

3．1 通信系统方案209

3．2 监控系统方案214

参考文献217