南水北调中线工程关键水力学问题研究

前言第1章 概述1.1 工程概况1.2 气候特征1.2.1 中线工程沿线气候特征1.2.2 中线工程沿线典型台站冬季气温变化特征1.3 工程特点及需要研究的水力学问题1.3.1 中线工程的主要特点1.3.2 需要研究的水力学问题1.4 本书的主要内容参考文献第2章 明渠水流数值模拟2.1 控制方程2.2 有限差分格式2.2.1 控制方程的离散2.2.2 离散方程的线性化2.2.3 定解条件2.2.4 方程的解法2.3 有限体积格式2.3.1 格式的推导2.3.2 格式的验证2.4 弧形闸门流量计算方法分析2.4.1 基于能量方程的弧形闸门堰流流量计算2.4.2 基于能量方程的弧形闸门闸孔出流流量计算2.4.3 基于量纲分析的弧形闸门流量计算公式2.4.4 孔堰流分界点的数值处理2.5 复杂输水渠道数值仿真平台开发2.5.1 系统组成2.5.2 仿真模拟平台验证2.6 小结参考文献第3章 输水渠道建筑物水力敏感性分析3.1 敏感性分析3.2 分水口分水对渠道水位的影响3.2.1 分水口流量变化速度对渠道水位的影响3.2.2 分水流量增量占渠道流量比例对渠道水位的影响3.2.3 分水流量增量对渠道水位的影响3.2.4 分水口敏感性指标分析3.3 节制闸运用对渠道水位的影响3.3.1 渠池的敏感性指标分析3.3.2 渠池的敏感性与渠池特征参数间的关系3.4 小结参考文献第4章 基于伴随方程的输水渠道非线性预测控制4.1 基于伴随方程的明渠水流敏感性分析4.1.1 渠道伴随方程及其边界条件4.1.2 分水口和节制闸的控制方程和伴随方程4.1.3 滚动优化算法4.2 滚动优化算法验证及分析4.3 滚动优化算法在南水北调中线工程的应用4.4 小结参考文献第5章 中线干渠自动化运行控制模式研究5.1 概述5.1.1 中线干渠自动化运行的必要性5.1.2 渠系自动化技术发展历史及现状5.1.3 中线干渠存在的运行控制问题5.2 中线干渠运行控制概念分析5.2.1 中线干渠配水方式5.2.2 中线干渠的运行概念5.2.3 中线干渠的控制概念5.2.4 中线干渠的控制方法5.3 中线干渠的渠池运行方式5.3.1 闸前常水位(下游常水位)运行5.3.2 闸后常水位(上游常水位)运行5.3.3 等容积运行5.3.4 控制蓄量法……第6章 中线干渠闸前常水位运行显示方式研究第7章 输水明渠频率响应特性及PI控制器鉴定方法研究第8章 中线干渠闸前常水位运行控制方法研究第9章 闸前常水位运行控制模型实验研究第10章 明渠冬季输水研究现状分析第11章 南水北调中线干渠冰期输水能力研究第12章 南水北调中线工程冰期输水特性研究第13章 长距离输水渠道冰期运行控制方式研究第14章 南水北调中线工程输水模拟平台第15章 结论与展望

　　南水北调中线工程横穿四个流域带，工程规模庞大，控制节点多，可能出现的状况复杂，技术难度大，需要研究的课题多。依托“十一五”国家科技支撑计划项目课题“中线工程输水能力与冰害防治技术研究”（课题编号：2006BAB04A12），本书对南水北调中线工程水力特性、渠道的运行控制、冰期输水能力和冰期运行控制及信息技术应用等四大方面开展了较为深入的研究，是课题研究成果的总结。　　本书系统性强，理论方法与工程应用相结合，既可为南水北调中线工程的运行、调度和管理提供科学依据，也可为其他大型长距离调水工程提供参考，还可供相关工程技术、管理人员及高等院校师生阅读。