小型水电站

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出版者:水利电力出版社
作者:
出品人:
页数:233
译者:
出版时间:1990-04
价格:3.95
装帧:平装
isbn号码:9787120010539
丛书系列:
图书标签:
  • 水电站
  • 小型水电
  • 水能资源
  • 可再生能源
  • 能源工程
  • 电力工程
  • 水利工程
  • 清洁能源
  • 绿色能源
  • 电力系统
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具体描述

内 容 提 要

本书为高等学校农田水利工程专业的通用教材。全书共十章,第

一章讲述水能资源的开发方式;第二、三、四、五章讲述小型水电站

水轮机的类型、构造、工作原理、特性、选择和调速设备;第六、七、

八章讲述小型水电站各种进水和引水建筑物以及引水系统的水力过渡

过程,其中以压力水管、水击及调节保证为重点;第九、十章讲述小

型水电站厂房的布置和结构。

本书也可供其他水利水电类专业师生和小水电工程技术人员参

考。

高精度天文导航系统设计与实现 本书聚焦于新一代高精度天文导航系统的理论基础、关键技术、系统架构以及实际工程应用,旨在为航天、深空探测以及高精度对地观测等领域提供一套可靠、先进的自主导航解决方案。 --- 第一部分:天文导航理论基础与基准建立 (约 400 字) 第一章:导航学与天文基准的演进 本章首先回顾了导航学的历史脉络,从惯性导航(INS)到卫星导航(GNSS)的发展历程,明确了自主导航在极端环境下的不可替代性。重点阐述了天文导航作为终极自主基准的地位。 恒星、行星与太阳系天体的运动学模型: 详细推导了经典力学框架下天体位置的计算方法,包括地球的章动、岁差对视位置的影响。引入J2000.0历元作为标准参考框架,并讨论了当前主流星表(如 Hipparcos、Gaia 星表)的精度与适用范围。 地球定向与坐标系转换: 系统梳理了地心惯性系(ECI)、地固坐标系(ECEF)之间的转换模型,精确处理了UT1/UTC、TAI/TT等时间系统的转换误差。详细介绍了利用傅里叶级数和最小二乘法优化定向参数的流程。 观测误差源分析: 对大气折射、仪器像差、光线传播延迟等系统误差和随机误差进行了量化分析,建立了误差的概率模型,为后续的滤波与估计奠定基础。 第二章:光电测量基础与高精度仪器原理 本章深入探讨了天文导航系统中的核心观测设备——高精度星敏感器和太阳敏感器的设计原理与标定技术。 星敏感器成像机理与标定: 讨论了CMOS/CCD传感器在不同光照条件下的响应特性。详细介绍了星敏感器(Stellar Compass)的非线性误差标定方法,包括像场畸变、像素非一致性以及热漂移的校正流程。重点阐述了利用平面标定器进行在轨参数重置的技术细节。 高精度测角理论: 阐述了如何从图像数据中提取出精确的角位置。引入了亚像素插值算法(如三次样条插值、高斯拟合)来提高角分辨率。对比分析了星像质心法、模版匹配法在不同信噪比环境下的性能。 光度测量与星点识别: 讨论了星等对测量精度的影响,以及如何通过光度信息辅助星点识别和异常点剔除。 --- 第二部分:核心算法与信息融合 (约 600 字) 第三章:基于观测量的姿态确定算法 本章集中讨论如何利用观测到的天体方位角和高度角信息,精确解算航天器的姿态(相对于惯性空间或地固坐标系的旋转)。 参数空间搜索方法: 详细介绍了经典的两点、三点(或多点)姿态解算算法,如 QUEST 算法、微分修正法。重点分析了如何处理多组观测数据,并采用迭代优化方法收敛到最优姿态估计。 卡尔曼滤波在姿态估计中的应用: 引入扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)来融合天文观测与辅助传感器(如陀螺仪、加速度计)的数据。推导了基于四元数或欧拉角的非线性系统状态方程和观测方程,并给出了在轨重置和参数估计的流程图。 迭代最近点(ICP)算法在星图匹配中的改进: 针对星敏感器视野内星点数量有限导致的姿态不确定性,引入了基于几何特征匹配的ICP算法,通过优化点云间的几何变换关系,提高弱姿态约束下的解算鲁棒性。 第四章:高精度自主导航系统架构设计 本章构建了完整的天文导航信息流框架,强调传感器数据处理、系统状态估计与导航决策的集成。 多源异构数据融合策略: 探讨了天文观测数据与其他导航信息(如星敏感器输出的初始姿态、GNSS/INS组合导航的参考速度与位置)的融合机制。设计了基于联邦滤波器的多层级融合架构,以确保系统在单源失效时仍能维持高精度工作。 导航精度理论与误差预算: 建立了导航精度与观测误差、模型误差、算法收敛速度之间的定量关系。通过蒙特卡洛仿真,对不同任务阶段(如捕获、定标、连续导航)的导航误差预算进行了详细分配。 机载实时处理与容错设计: 针对深空探测对计算资源和时间延迟的严格要求,讨论了导航软件的模块化设计。引入了飞行软件(FSW)中的快速轨道确定(Fast Orbit Determination, FOD)机制,确保在短时间内重新锁定航向。 --- 第三部分:工程实践与未来展望 (约 500 字) 第五章:在轨标定与系统验证 本章关注天文导航系统从地面测试到实际轨道运行的关键工程环节,特别是如何利用在轨观测数据持续提升系统性能。 参差改正与系统辨识: 详细介绍了利用已知的星体轨迹(如通过GNSS或地面站注入的参考轨道)对星敏感器进行在轨参差改正的方法。讨论了如何通过观测误差序列的自相关性分析,辨识并补偿传感器内部周期性误差。 星敏感器捕获与跟踪策略: 阐述了星敏感器从大视场快速搜索到精捕获、再到精确跟踪的模式切换逻辑。特别分析了在太阳翼、行星光照遮挡或强背景星场干扰下的鲁棒性捕获算法。 地面模拟与星象仪验证: 介绍了高精度星象仪在地面实验室中模拟真实太空环境的配置要求。对比了地面测试结果与实际轨道数据的差异,并提出了数据回溯分析与模型修正的闭环流程。 第六章:未来发展趋势与前沿技术 本章展望了天文导航技术在更深层次应用中的发展方向。 可见光以外的天文导航: 探讨了利用红外、紫外波段进行天文定位的可能性,以及在行星际空间中利用脉冲星(Pulsar Navigation)作为绝对空间参考的最新进展。 基于机器学习的智能识别: 引入深度学习网络(如卷积神经网络CNN)在复杂背景下星点识别和星图分类中的应用,以应对日益复杂的星场环境和快速变化的观测条件。 高动态环境下的导航修正: 针对高超声速飞行器或近距离交会对接任务,讨论了如何将天文观测融入高动态系统的滤波框架,以补偿高速运动带来的巨大观测误差。 本书结构严谨,理论推导详实,并结合大量工程实例和仿真数据,是航天动力学、控制理论、光电成像技术等领域研究人员、工程技术人员及高年级学生的必备参考书。

作者简介

目录信息

目 录
前 言
绪 论
第一章 水能资源的开发方式
第一节 河段水能资源的开发方式及水电站的基本类型
第二节 河流的梯级开发和梯级水电站简介
第三节 潮汐能的开发方式
第二章 水轮机的类型和构造
第一节 水轮机的基本类型
第二节 反击式水轮机的构造
第三节 冲击式水轮机的基本构造
第四节 水轮机的工作参数 牌号和装置型式
第三章 水轮机的工作原理和特性
第一节 水轮机的工作原理
第二节 水轮机的相似律
第三节 水轮机模型试验概述
第四节 水轮机特性
第五节 水轮机的汽蚀
第六节 水轮机的汽蚀系数及吸出高
第四章 水轮机选择
第一节 水轮机选择的原则和内容
第二节 机组台数和机型的选择
第三节 按水轮机应用范围图选择水轮机
第四节 按模型综合特性曲线选择水轮机的主要参数
第五节 水斗式水轮机的参数选择
第五章 水轮机的调速设备
第一节 水轮机调节的基本概念
第二节 水轮机自动调速器的工作原理
第三节 中小型调速设备及其选择
第六章 水电站的进水及引水建筑物
第一节 进水及引水建筑物的功用和类型
第二节 有压进水口
第三节 无压进水口
第四节 水电站引水渠道
第五节 压力前池和日调节池
第六节 水电站引水隧洞
第七章 水电站的压力水管
第一节 压力水管的功用和类型
第二节 压力水管的线路布置及直径的确定
第三节 钢筋混凝土压力水管
第四节 压力钢管
第五节 明钢管的镇墩和支墩
第六节 明钢管管身设计
第七节 岔管
第八章 水击及调节保证
第一节 概述
第二节 水击现象 水击波传播速度及水击基本方程式
第三节 简单管水击简化公式
第四节 复杂管水击近似公式
第五节 机组暂态不均衡率β的计算
第六节 调节保证电算数学模型
第七节 改善调节保证的措施
第八节 调压室的作用 要求及设置条件
第九节 “引水道―调压室”系统的水力现象 水力基本方程式
及调压室基本类型
第十节 圆筒式和阻抗式调压室水位波动计算的解析法
第十一节 “引水道―调压室”系统的波动稳定性
第九章 水电站厂房布置
第一节 水电站厂房简介
第二节 水电站厂房内的设备
第三节 装设立式机组的厂房布置
第四节 装设卧式机组的厂房布置
第五节 装设贯流式机组的厂房布置特点
第六节 副厂房布置
第七节 水电站厂房的防洪及采光 通风 防潮
第八节 厂区布置
第十章 水电站厂房结构
第一节 主厂房结构概述
第二节 水轮发电机机座的结构计算
第三节 蜗壳的结构计算
第四节 尾水管的结构计算
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书最让我感到惊喜的是其对生态友好性和可持续发展的关注。在当前强调绿色能源的大背景下,许多传统的水电设计往往忽略了对河流生态系统的影响,但这本著作中,作者花费了相当的篇幅来探讨如何设计合理的过鱼设施,如何控制发电流量以维持下游生态基流,以及如何最大限度地减少工程对植被和地貌的破坏。这种高度的社会责任感和前瞻性的环保理念,使得这本书不仅仅是一本技术指南,更像是一部指导我们在利用自然资源时应秉持的伦理规范。对于一个正在设计小型水利项目的工程师而言,能够从这本书中找到平衡经济效益与环境效益的有效方法,无疑是极其宝贵的。

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阅读完这本书后,我最大的感受是系统性和完整性。它构建了一个非常严密的知识体系框架,从项目的初始可行性研究,到详细设计、施工管理,再到后期的调试和运营维护,整个生命周期都被囊括其中。作者的行文风格极其严谨,每一个论断都有数据或规范作为支撑,逻辑链条紧密得几乎找不到可以插入质疑的空隙。对于我这种需要全面了解项目流程的管理者来说,它提供了一个清晰的路线图,帮助我快速掌握各个环节的关键控制点和潜在风险。这本书的价值在于它将分散在不同规范、不同领域中的知识点,用一种高度整合、易于消化的方式呈现出来,极大地压缩了学习和查阅资料的时间成本,真正做到了专业、实用、高效的统一。

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我是在一个偶然的机会中接触到这本书的,当时正在为一个偏远山区的微型能源项目做前期调研。这本书的叙事风格,与其说是冰冷的教科书,不如说更像一位经验丰富的老工程师在与你面对面交流。它没有一开始就抛出复杂的理论公式,而是从最基础的水能特性、选址原则讲起,用大量生动的案例和现场照片,循序渐进地引导读者进入专业领域。我尤其欣赏作者对于“因地制宜”的强调,书中详细分析了不同地质条件、不同水文特征下,如何灵活调整技术方案,避免了许多理论书籍中那种“一刀切”的僵硬模式。阅读过程中,我感觉自己仿佛跟着作者的脚步,走遍了国内许多具有代表性的小水电站现场,从拦沙结构的设计细节到机组的日常维护,无不体现出实践的深度和广度,让人受益匪浅。

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这本书的装帧设计给我留下了非常深刻的印象。封面采用了一种沉稳的墨绿色,配以烫金的书名“小型水电站”,低调中透着一股专业和严谨的气息。纸张的选择也非常考究,内页的触感细腻而富有质感,即便是长时间阅读,眼睛也不会感到疲劳。装订工艺扎实可靠,书脊平整,可以轻松地平摊在桌面上,这对于需要对照图表和公式的读者来说无疑是一个巨大的便利。更值得称赞的是,排版布局极为清晰,章节标题、小标题、正文、图注和参考文献之间的层级分明,逻辑性极强。书中插配的工程示意图和流程图,线条清晰,标注详尽,即便是对于初次接触这个领域的读者,也能迅速把握核心概念。整体来看,出版方在细节上的用心程度,完全体现了对专业技术书籍应有的尊重,让人在捧读之初就充满了阅读的期待和愉悦感,这在当前市场上众多粗制滥造的专业书籍中,实属难得的精品。

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从技术深度上来说,这本书的价值远超出了“小型”这个前缀所暗示的范畴。它对水电站运行中的关键技术瓶颈,如泥沙淤积的防治、机组的非恒定工况运行优化、以及并网安全性的探讨,都进行了深入且独到的分析。我注意到,作者不仅引用了经典文献,还结合了近年来的行业新标准和新材料的应用情况,确保了内容的前瞻性和时效性。特别是关于微型自动化控制系统的章节,描述得非常详尽,涉及到了PLC编程逻辑和远程监控的实现路径,这对于我们这些希望提高电站智能化水平的技术人员来说,简直就是一份操作手册。它没有停留在描述“是什么”,而是着重阐述了“如何做”和“为什么这样做”,这种注重实操和原理结合的叙述方式,极大地提升了本书的工具属性和参考价值。

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