《水利计算/普通高等教育“十三五”系列教材》根据当今水利发展的需要,与时俱进,较全面地反映了当今水利计算科学的新进展,具有科学性、实践性,能更好地满足我国水利建设的需要。全书除绪论外共分七章,主要包括水资源的综合利用、兴利调节、洪水调节、水能计算、水电站及水库的主要参数选择、水库群的水利水能计算、水库调度等。
《水利计算/普通高等教育“十三五”系列教材》为高等学校水利水电工程、水利工程管理、农业水利工程及水文与水资源工程专业的核心教材,也适用于城市给水排水工程、水务工程等专业师生阅读,并可供相关专业的工程技术人员参考。
水是生命之源、生产之要、生态之基,水利是经济社会发展的基本条件、基础支撑、重要保障,兴水利、除水害自古以来就是治国安邦的大事。2011年1月,中共中央、国务院以中发[2011]1号文件印发了《关于加快水利改革发展的决定》,从经济社会发展全局出发,科学阐述了水利发展的阶段性特征和战略地位,明确提出了水利改革发展的指导思想和主要原则。要求针对水利发展中的突出问题和重点薄弱环节,紧密围绕全面建设小康社会和加快转变经济发展方式要求,把水利作为国家基础设施建设的优先领域,通过深化水利改革、加快水利基础设施建设、加强水资源管理,不断提升水利服务于经济社会发展的综合能力,为促进经济长期平稳较快发展和全面建设小康社会提供坚实的水利保障。
近年来,我国水利事业快速发展,水利基础设施建设突飞猛进。截至2019年6月,全国江河堤防约30万km,已建成各类水库约98800座,总库容超过9000亿m3,水电总装机容量3.54亿kW;全国已建成大型灌区(控制面积超过30万亩)459处,中型灌区(控制面积1万~30万亩)7300多处;共有以灌溉为主的规模以上泵站9.2万座,灌溉机电井496万眼,固定灌溉排水泵站43.4万座,除涝面积达3.57亿亩;农田有效灌溉面积11.1亿亩,其中节水灌溉工程面积达5.14亿亩。水利水电工程的大规模建设对设计、施工、运行管理等水利水电专业人才的需求也更为迫切,如何更好地培养适应现今水利水电事业发展的优秀人才,成为水利水电专业院校共同面临的课题。
为配合专业规范的实施和当今水利发展的需要,华北水利水电大学水文水资源系相关任课教师结合多年的课堂教学经验和工作实践,组织编写了《水利计算》这本教材。它是水利类专业的一门重要的专业基础课,是为水利工程规划设计、施工建设及运行管理提供计算方法的一门科学,主要内容包括水资源的综合利用、兴利调节、洪水调节、水能计算、水电站及水库的主要参数选择、水库群的水利水能计算、水库调度等。本教材可作为高等院校水利水电工程、农业水利工程、水利工程管理、水文与水资源工程等专业的教学参考书,也可供从事水利工程管理、水利水电规划的技术人员参考使用。
本教材由华北水利水电大学王文川任主编,由和吉、魏明华任副主编。
编者参阅并引用了大量的教材、专著,在此对这些文献的作者们表示诚挚的感谢。
由于编者水平有限,书中难免出现不妥之处,恳请读者批评指正。
王文川,男,汉族,1976年1月出生,河南鹿邑人,博士、教授、水利工程学科博士生导师、水文学及水资源、水利工程专业硕士生导师。主要研究方向为流域水文模型、水库优化调度、水资源优化配置、水旱灾害风险分析与管理、水环境与水生态等。获河南省科技进步二等奖2项(主持1项,参与1项),获大禹科技进步二等奖1项,获河南省高等教育教学成果一等奖1项。
前言
绪论
第一节 水资源概述
第二节 水能资源概述
第三节 水利计算的研究内容
第四节 水利计算在水利工程中的应用
第五节 水利计算主要方法
第一章 水资源的综合利用
第一节 概述
第二节 主要水利部门的用水特点
第三节 各水利部门间的矛盾及其协调
第二章 兴利调节
第一节 水库特性
第二节 兴利调节分类
第三节 设计保证率
第四节 设计代表期
第五节 兴利调节计算基本原理及方法
第六节 年调节水库兴利调节时历列表法
第七节 兴利调节计算的时历图解法
第八节 多年调节计算的概率法
第三章 洪水调节
第一节 防洪措施
第二节 防洪标准
第三节 水库调洪的过程与任务
第四节 水库调洪计算的原理
第五节 水库调洪计算的列表试算法
第六节 水库调洪计算的半图解法
第七节 水库调洪计算的简化三角形法
第八节 其他情况下的水库调洪计算
第四章 水能计算
第一节 水能利用的基本原理
第二节 水能资源的基本开发方式
第三节 水能计算的目的和基本方法
第四节 水电站保证出力的计算
第五节 水电站多年平均发电量计算
第五章 水电站及水库的主要参数选择
第一节 电力系统的负荷图
第二节 电力系统及电站的容量组成
第三节 水电站在电力系统中的运行方式
第四节 水电站装机容量选择
第五节 以发电为主的水库特征水位的选择
第六章 水库群的水利水能计算
第一节 概述
第二节 梯级水库的水利水能计算
第三节 并联水库群的径流电力补偿调节计算
第四节 水库群的蓄放水次序
第七章 水库调度
第一节 水库调度的意义及调度图
第二节 水库的兴利调度
第三节 水库的防洪调度
第四节 水库优化调度
参考文献