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。
　　《南水北调中线工程关键水力学问题研究》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。