水电站（第2版）（全国水利行业“十三五”规划教材（普通高等教育）） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐国宾，张丽，李凯 著

图书标签:

• 水电站
• 水利工程
• 水力发电
• 电力系统
• 可再生能源
• 能源工程
• 高等教育
• 教材
• 全国规划教材
• 水资源

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517056492

版次：2

商品编码：12189649

包装：平装

开本：16

出版时间：2017-08-01

用纸：胶版纸

页数：424

字数：628

内容简介

　　

本书除绪论外，共分三篇十三章。第一篇水轮机，内容包括：水轮机类型、结构及工作原理，水轮机蜗壳、尾水管及空化与空蚀，水轮机特性及选型，水轮机调节；第二篇水电站输水系统，内容包括：水电站布置型式及其组成建筑物，水电站进水口及防沙、防污和防冰措施，水电站渠道、压力前池及隧洞，水电站压力管道，水电站水击及调节保证计算，调压室；第三篇水电站厂房，内容包括：水电站厂区及岸边式厂房布置设计，其他类型厂房布置及设计特点，厂房结构设计。

　　

本书主要供本科院校水利水电工程专业师生使用，授课时数为55～70学时。同时也兼顾农业水利工程、水利水电工程管理、动力工程等专业使用，授课内容和时数各专业可根据具体情况进行删减。此外，本书对于专业技术人员也具有一定的参考价值。

目录

第2版前言
第1版前言
绪论
学习提示
第一节 水能利用发展概况
第二节 水能开发方式及水力发电的基本原理
第三节 水力发电的特点
第四节 我国的水能资源及其开发利用
第五节 水电站课程的任务和主要内容
思考题

第一篇 水轮机
第一章 水轮机类型、结构及工作原理
学习提示
第一节 水轮机的主要类型
第二节 水轮机的基本工作参数
第三节 水轮机的基本结构及装置方式
第四节 水轮机的标称直径及型号
第五节 水流在反击式水轮机转轮中的运动
第六节 水轮机工作的基本方程
第七节 水轮机的效率及最优工况
思考题
第二章 水轮机蜗壳、尾水管及空化与空蚀
学习提示
第一节 蜗壳的型式及其主要尺寸的确定
第二节 尾水管的作用、型式及其主要尺寸的确定
第三节 水轮机的空化与空蚀及空化系数
第四节 水轮机的吸出高度和安装高程
第五节 水轮机的磨蚀及抗磨蚀措施
思考题
第三章 水轮机特性及选型
学习提示
第一节 水轮机的相似理论及单位参数
第二节 水轮机的效率换算及单位参数修正
第三节 水轮机的比转速
第四节 水轮机的模型试验
第五节 水轮机的特性曲线及其绘制
第六节 水轮机的选型
第七节 计算机辅助水轮机选型设计
思考题
第四章 水轮机调节
学习提示
第一节 水轮机调节 的任务
第二节 水轮机调节 系统的特性
第三节 调速器的工作原理
第四节 调速器的类型及选择
第五节 调速器的油压装置及选择
思考题

第二篇 水电站输水系统
第五章 水电站布置型式及其组成建筑物
学习提示
第一节 水电站的布置型式
第二节 水电站的组成建筑物
思考题
第六章 水电站进水口及防沙、防污和防冰措施
学习提示
第一节 进水口的功用、要求和类型
第二节 有压进水口的主要类型及适用条件
第三节 有压进水口的位置、高程及轮廓尺寸
第四节 有压进水口的主要设备及防沙工程措施
第五节 无压进水口及防沙、防污和防冰措施
第六节 沉沙池布置及设计
思考题
第七章 水电站渠道、压力前池及隧洞
学习提示
第一节 渠道
第二节 压力前池及日调节 池
第三节 隧洞
思考题
第八章 水电站压力管道
学习提示
第一节 压力管道的功用和类型
第二节 压力管道的线路选择和供水方式
第三节 压力管道的水力计算和经济直径的确定
第四节 钢管的材料、允许应力和管身构造
第五节 压力管道的闸门、阀门和附件
第六节 明钢管的布置及结构设计
第七节 地下压力管道布置及结构设计
第八节 坝身压力管道布置及结构设计
第九节 分岔管布置及类型
第十节 压力管道有限元计算分析简介
思考题
第九章 水电站水击及调节 保证计算
学习提示
第一节 水电站不稳定工况及研究水击的目的
第二节 水击计算的简单公式和水击波传播速度
第三节 简单管道水击发展过程
第四节 水击计算的基本方程
第五节 水击计算的边界条件和水击波的类型
第六节 水击计算的解析法
第七节 水击计算的特征线方程及有限差分方程
第八节 复杂管道水击的简化计算
第九节 调节 保证计算的概念及转速升高近似计算
第十节 水击计算工况和减小水击压力的措施
思考题
第十章 调压室
学习提示
第一节 调压室的功用、要求及设置条件
第二节 调压室的基本布置方式及类型
第三节 调压室工作原理及基本方程
第四节 调压室水力计算内容及计算工况
第五节 简单式及阻抗式调压室水位波动解析计算
第六节 水室式、溢流式和差动式调压室水位波动解析计算
第七节 调压室水位波动的稳定问题
第八节 调压室结构布置及设计原理
第九节 有压引水系统非恒定流计算简介
思考题

第三篇 水电站厂房
第十一章 水电站厂区及岸边式厂房布置设计
学习提示
第一节 厂区布置设计
第二节 厂房的功用和基本类型
第三节 厂房的组成
第四节 发电机及其支承结构
第五节 辅助设备的布置
第六节 厂房内部布置
第七节 主厂房各层高程的确定
第八节 主厂房平面尺寸的确定
第九节 厂房布置设计所需资料和设计步骤
思考题
第十二章 其他类型厂房布置及设计特点
学习提示
第一节 坝后式厂房
第二节 河床式厂房
第三节 地下式厂房
第四节 溢流式厂房
第五节 坝内式厂房
第六节 冲击式水轮机厂房
第七节 抽水蓄能机组厂房
思考题
第十三章 厂房结构设计
学习提示
第一节 水电站厂房的结构特点
第二节 地面厂房的整体稳定和地基应力计算
第三节 发电机支承结构计算
第四节 蜗壳和尾水管结构计算
第五节 吊车梁和排架柱计算
第六节 垫层蜗壳组合结构三维有限元计算分析简介
思考题
参考文献

工程水力学基础与应用 本书旨在为水利工程、土木工程、环境工程等相关专业的学生及从业人员提供扎实的水力学基础理论和面向工程实际的应用知识。内容涵盖了流体静力学、流体动力学、相似性原理、量纲分析、明渠流、管流、水泵与水轮机、水力学模型试验等核心章节，并结合大量典型工程案例，深入浅出地阐释水力学在各类水利工程中的实际应用。 第一部分：流体基本性质与力学 本部分首先从流体的基本概念入手，详细介绍了流体的连续性、密度、比重、粘度、压缩性、表面张力等物理性质。理解这些基本性质是后续学习流体运动规律的基础。我们将深入探讨流体静力学，重点讲解压强及其分布规律，如液体静压强随深度的变化，以及浮力、连通器原理和皮托管原理等。这些概念在水坝设计、船体稳定、闸门水力计算等领域至关重要。 随后，本书将进入流体动力学的范畴，这是水力学研究的核心。我们将从最基本的流体微团分析出发，引入欧拉方程和纳维-斯托克斯方程，并重点推导和阐释伯努利方程——这是解决各种水力学问题的基础性方程，它将机械能守恒的概念应用于流体流动。我们会详细讨论伯努利方程的适用条件、修正项（如水头损失）以及其在堰流、孔口出流、虹吸现象等工程实践中的应用。 此外，我们还将介绍流体流动的主要形态：层流和紊流。通过分析雷诺数，明确区分这两种流动状态，并探讨其各自的特点和影响。对于复杂的水流现象，如流体在管道中的流动，本书将详细介绍沿程水头损失和局部水头损失的计算方法，以及谢才公式、曼宁公式等渠道流速和流量计算公式的应用。 第二部分：水力学计算与模型 本部分将聚焦于水力学的定量计算和模拟方法。我们将深入研究明渠流，这是水利工程中最常见的流动形式之一。内容将涵盖明渠流动的基本类型，如均匀流、非均匀流、缓流、急流等，并重点讲解均匀流的计算，包括临界水深、最经济边坡等概念的推导和应用。非均匀流的计算，如堰上水流、挡水建筑物下游水流等，也将通过能量守恒和动量守恒进行详细分析。 管流部分将全面介绍圆形和非圆形管道中的流体流动。我们将详细讲解水头损失的计算，包括摩擦水头损失（通过达西-韦斯巴赫公式及其中的摩擦系数）和局部水头损失（通过局部阻力系数）的确定方法。对于复杂管网系统，我们将介绍各种计算方法，如水头损失法、流量分配法等，以解决供水系统、排水系统等工程中的实际问题。 相似性原理和量纲分析是解决复杂水力学问题的强大工具，尤其是在模型试验中。本部分将深入阐释这些原理，介绍如何通过选择恰当的无量纲参数（如弗劳德数、雷诺数、马赫数等）来设计水力学模型，并根据模型试验结果，运用相似准则将模型结果准确地放大到原型上。我们将通过大量实例，展示相似性原理在水坝溃坝模拟、防洪减灾、河道整治等工程中的应用。 第三部分：水工建筑物与设备的水力学 本部分将深入探讨水力学在具体水工建筑物和设备中的应用。 水泵与水轮机： 作为水力机械的核心，水泵和水轮机的设计和运行离不开对流体机械能转换原理的深刻理解。本书将详细介绍各类水泵（如离心泵、轴流泵、混流泵）和水轮机（如混流式、轴流式、贯流式、冲击式）的工作原理、性能参数（如效率、功率、扬程、流量）以及运行特性曲线。我们将深入分析水泵和水轮机在水力发电、农田灌溉、城市供水、排水排涝等工程中的选择、布置和运行优化问题。 闸门与溢洪道： 闸门作为控制水流的重要构件，其水力学特性直接影响着水库调度和防洪安全。我们将分析不同类型闸门（如平板闸门、弧形闸门、钢式闸门）的受力情况、水流特性以及启闭力计算。溢洪道是水库重要的泄洪构筑物，本书将详细介绍不同形式溢洪道（如开敞式、消能防冲槽）的水流形式、流速分布、能量消散机制以及设计原则，并重点阐述消能防冲措施的设计。 水工建筑物的水力稳定性与冲刷： 任何水工建筑物都必须考虑其在水流作用下的稳定性。本书将深入分析水流对建筑物的作用力，如静水压力、动水压力、空化现象等，并讨论如何通过建筑物的外形设计、结构加固和附属构件（如防浪墙、护坡）来确保其水力稳定性。同时，水流对河床和建筑物基础的冲刷作用也是重要的研究内容，我们将介绍冲刷的机理、预测方法以及相应的防护措施。 第四部分：水力学在特定工程领域的应用 本部分将整合前述理论知识，聚焦水力学在几个关键工程领域的具体应用。 水电工程： 作为本书名称的重点领域，水电工程的水力学应用将得到重点阐述。我们将详细介绍水库水情分析、引水系统设计（包括隧洞、压力管道的水力计算）、调压室设计（抑制水锤效应）、尾水系统设计（减少水头损失）以及水轮机安装与运行等环节中的水力学原理和计算方法。同时，我们将讨论水电站的径流开发利用、水能计算以及经济性分析等内容。 防洪与减灾工程： 洪水是威胁人民生命财产安全的主要自然灾害之一，水力学在防洪减灾中的作用至关重要。本书将深入分析洪水的形成机理、传播过程以及洪水演进的水力学模拟。我们将详细介绍各种防洪构筑物，如堤防、防洪墙、围堰、水闸等的水力设计原则，以及洪水调度、蓄滞洪区利用等水力学调度策略。 河流整治与河道治理： 河流的自然形态和流态会受到人类活动和自然因素的影响，河道治理旨在恢复或优化河流的生态功能和防洪能力。本书将探讨河道冲淤规律、河床演变的水力学机制，并介绍泥沙输移的原理及其对工程设计的影响。我们将重点介绍护岸工程、河道疏浚、梯级枢纽布置、通航建筑物设计等内容中的水力学应用。 地下水流理论与应用： 虽然主要篇幅聚焦于地表水流，但本书也将简要介绍地下水流的基本概念，如渗透性、渗透系数、地下水流动方程（如达西定律）等，并探讨其在地下工程（如基坑开挖、地下结构渗漏控制）、地下水资源开发利用以及污染扩散等领域的初步应用。 结论与展望 本书的最后将对所学内容进行总结，并展望水力学在未来工程实践中的发展趋势，如计算流体力学（CFD）在水力学研究中的应用、智能化水力学调度、绿色水利工程设计等。我们鼓励读者将所学知识融会贯通，灵活应用于解决实际工程问题，为国家水利事业的可持续发展贡献力量。 本书力求语言严谨，概念清晰，论证充分，图文并茂，旨在帮助读者建立扎实的水力学理论基础，掌握解决实际工程问题的能力，并对水力学在工程领域的广泛应用形成深刻认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书为我打开了一个全新的视角，让我得以窥见水电工程的宏伟与精密。作者以其深厚的学识和丰富的经验，将一个庞大而复杂的系统——水电站，剖析得淋漓尽致。书中对水能利用的原理、不同类型水电站的特点、以及如何根据地形地貌和水文条件选择最合适的水电站形式，都有着系统性的阐述。我特别喜欢其中关于“水能资源评价与开发潜力分析”的章节，它不仅仅是简单的理论讲解，更包含了作者对于不同区域水能资源的独到见解和分析方法，这对于未来的水电开发规划具有重要的指导意义。书中对“水电站的社会影响与环境效益”的讨论，也让我看到了水电工程不仅仅是技术的堆砌，更是与人类社会、自然环境息息相关的系统工程。这种宏观的视角，让我对水电行业有了更深层次的理解。即使是对于那些我不太熟悉的领域，书中也都提供了清晰的解释和引导，让我能够循序渐进地学习。这本教材，无疑为我勾勒出了水电工程的全貌。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期从事水利工程的技术人员，我一直都在寻找一本能够真正提升我业务能力的参考书籍，而这本书无疑满足了我的期待。它不仅仅是一本教科书，更像是一部水电站领域的“操作手册”。书中对各种工程设备，从水轮机、发电机到开关设备、输电线路，都进行了细致的功能介绍和性能分析，并提供了实际选型和安装的关键要点。让我印象深刻的是，书中关于“水轮机的水力性能测试与评价”的部分，详细介绍了各种测试方法和数据处理流程，这对于确保水轮机在最佳工况下运行至关重要。此外，书中对“水电站的继电保护与自动化控制”的讲解也十分到位，涉及了最新的技术发展和应用案例，让我对现代水电站的智能化有了更深的认识。书中的许多图表和公式都经过精心设计，清晰明了，极大地便利了我的查阅和理解。作为一本“十三五”规划教材，它紧跟行业发展前沿，内容更新及时，为我解决实际工程问题提供了强有力的技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一位经验丰富的老工程师，用通俗易懂的语言，把我从水电站的门外汉，一步步引向了专业领域。最令我惊喜的是，它并没有一味地堆砌枯燥的理论，而是巧妙地将工程实践中的各种挑战与解决之道相结合。举个例子，书中在讲解“水库淹没处理”时，没有仅仅停留在理论层面，而是详细列举了如何进行社会调查、评估经济损失、制定补偿方案，甚至包括如何处理居民搬迁安置等细节问题，读来非常接地气。对于像我这样刚刚步入水电行业的新人来说，这种贴近实际的讲解方式，比那些纯理论的书籍要受用得多。书中关于“水电站安全运行与风险评估”的部分，更是让我大开眼界，作者详细分析了可能存在的各种风险，并提出了相应的预防和应急措施，让我深刻认识到安全在水电工程中的重要性。即使是对于水电站的环保影响，书中也有专门的章节进行阐述，这体现了作者的全面性和前瞻性。这本书无疑为我打开了一扇了解水电世界的窗户。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是水电站领域的百科全书！从最基础的水力学原理，到复杂的水轮机设计，再到电站运行与维护的方方面面，几乎无所不包。作者在内容编排上煞费苦心，逻辑清晰，循序渐进，即使是初次接触水电站知识的读者，也能很快跟上节奏。尤其让我印象深刻的是，书中不仅理论知识扎实，还穿插了大量国内外经典水电站的案例分析，这些案例生动形象，让抽象的理论变得具体可感，极大地加深了我对知识的理解。像是三峡、葛洲坝这样的巨型工程，书中都有详尽的介绍，包括其建设背景、技术难点、创新之处以及对社会经济的影响，读来令人叹为观止。此外，对于一些关键技术，比如水轮机调速系统、励磁系统等，书中都进行了深入浅出的讲解，并辅以精美的插图和图表，使得复杂的技术细节一目了然。作为一名工程技术人员，我常常需要查阅相关资料，而这本书为我提供了极大的便利，它就像一个随身的知识宝库，无论遇到什么问题，都能从中找到有价值的参考。强烈推荐给所有对水电站工程感兴趣的同行和学生！

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，一股扑面而来的专业气息让我瞬间沉浸其中。作者在处理复杂工程问题时，展现出了极高的理论素养和实践经验。书中对水电站的设计理念、关键设备选型、施工工艺、安全管理等方面都有深入的探讨，尤其是在应对各种复杂地质条件和极端气候条件下，作者提出的解决方案极具前瞻性和可行性。例如，在讨论大坝防渗加固技术时，书中详细介绍了多种主流方法的优缺点，并结合实际工程案例进行了对比分析，这对于指导实际工程设计具有重要的参考价值。我还注意到，书中对水库调度优化、发电效益分析等方面也进行了详实的阐述，这对于提升水电站的整体运行效率和经济效益至关重要。书中的图纸和数据非常丰富，很多都是首次在公开出版物中出现，这无疑增加了本书的学术价值和实用性。虽然有些章节涉及的数学模型和计算方法比较深奥，但我相信对于有一定基础的读者来说，通过认真研读，一定能有所收获。这本书无疑是水电行业从业者和研究人员不可或缺的参考书。