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出版者:中国水利水电出版社

作者:吴德广，刘黎 合编

出品人:

页数:365

译者:

出版时间:1998-5

价格:24.20元

装帧:平装

isbn号码:9787801244918

丛书系列:

图书标签:

• 工作需要
• 水泵站
• 泵站设计
• 给排水工程
• 工程实例
• 习题集
• 水利工程
• 工程技术
• 设计规范
• 实践应用
• 教材

水泵站设计：原理、实践与创新 本书旨在为读者提供一个全面而深入的水泵站设计知识体系，涵盖从基础理论到实际应用的各个环节。我们关注的不仅仅是传统的设计方法，更着力于探索现代水泵站技术的发展趋势，并结合丰富的案例分析与习题，帮助读者掌握解决复杂工程问题的能力。 第一部分：水泵站设计基础理论 本部分将系统阐述水泵站设计的核心理论，为后续的深入学习打下坚实的基础。 流体力学基础与泵的原理： 流体的基本性质： 深入探讨流体的密度、粘度、表面张力、可压缩性等关键参数，理解它们对水泵站系统性能的影响。分析流体静力学与流体动力学的基本定律，如伯努利方程、连续性方程等，为理解流体流动行为提供理论支撑。 泵的基本类型与工作原理： 详细介绍离心泵、容积泵（如往复泵、齿轮泵）等主要泵型的工作原理、结构特点、性能曲线（扬程-流量、功率-流量、效率-流量）的解读以及适用范围。重点分析叶轮、泵壳、密封等关键部件的设计与选择。 能量转换与损失： 阐述泵将机械能转化为流体能量的过程，深入分析流体在泵内及管道系统中的能量损失，包括摩擦损失、局部损失（阀门、弯头等）以及水泵本身的效率损失。讲解如何通过优化设计来减小这些损失，提高能源利用效率。 水力学分析与计算： 管道系统水力计算： 介绍不同管道糙率、管径、管长对水头损失的影响，掌握达西-魏斯巴赫公式、哈森-威廉公式等计算方法。分析串联、并联管道系统的水力特性。 水泵性能曲线与系统特性曲线的匹配： 重点讲解如何根据系统需求绘制系统特性曲线，并将其与水泵性能曲线进行叠加分析，确定水泵的工作点。分析工况变化对水泵性能的影响，以及如何选择合适的水泵以适应不同运行需求。 汽蚀现象的产生与防治： 深入解析汽蚀的形成机理、危害以及判定标准。详细介绍NPSH（净正吸上真空高度）的概念，包括NPSHa（装置有效净正吸上真空高度）和NPSHr（所需净正吸上真空高度）的计算，并提供防止汽蚀的工程措施，如优化吸水管路设计、选择高抗汽蚀性能的水泵等。 水泵站的选址与布置： 选址原则与影响因素： 综合考虑水源条件（水量、水质）、输水距离、地形地貌、地质条件、电力供应、交通运输、环境影响、占地面积、社会经济等多种因素，提出科学的水泵站选址原则。 站内建筑物布置： 讨论进水构筑物、泵房、配电室、管理房、排气与排污系统等主要构筑物的合理布置，强调流线型设计、操作便利性、检修空间以及安全防护等要求。分析不同水泵站类型（如集中式、分散式）的布置特点。 第二部分：水泵站设计实践与工程应用 本部分将聚焦于水泵站设计的实际操作与工程应用，引导读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 水泵站的类型与功能划分： 给水泵站： 详细阐述城镇给水、工业用水、农业灌溉等各类给水泵站的设计要点，包括输水任务、扬程需求、流量变化规律等。 排水泵站： 重点介绍雨水泵站、污水泵站的设计，分析其在城市防洪排涝、污水处理系统中的关键作用。讨论雨水泵站的雨量径流计算、污水泵站的污水流量计算及水质特征分析。 其他类型泵站： 简要介绍消防泵站、内河航运泵站、水力发电厂辅助泵站等的设计特点。 水泵选型与组合设计： 水泵选型依据： 结合流量、扬程、效率、抗汽蚀性能、可靠性、经济性等多方面因素，提供详细的水泵选型步骤与方法。 多泵联合运行设计： 分析采用多台水泵并联或串联运行的优势与劣势，讲解如何根据流量与扬程需求进行泵的组合配置，以实现最佳运行工况与节能效果。讨论变频调速在优化泵组运行中的应用。 进出水构筑物设计： 进水构筑物： 重点介绍进水渠、进水池、格栅（粗格栅、细格栅）的设计，包括流速控制、清污要求、防涡流措施等。 出水构筑物： 讨论压力管道、出水池、消能防冲、水锤防止等设计内容。 泵房结构与设备安装： 泵房结构设计： 考虑承载能力、防渗漏、防潮湿、通风采光、隔音降噪以及检修操作空间等因素，设计泵房的主体结构。 水泵及附属设备安装： 详细介绍水泵、电机、阀门、仪表、管道等设备的安装要求、连接方式、基础要求以及防振措施。 自动化与监控系统： 自动化控制原理： 介绍水位控制、流量控制、压力控制等基本控制方式。 监控系统组成： 讲解传感器、变送器、PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（数据采集与监视控制系统）等关键组件的功能与应用。 远程监控与故障诊断： 探讨如何实现水泵站的远程监控、数据采集、运行优化和故障预警。 水泵站运行与维护： 日常运行管理： 制定规范的操作规程，包括开机、停机、巡视检查、参数记录等。 设备维护保养： 制定详细的维护保养计划，包括润滑、清洁、紧固、检查、测试等。 故障处理与抢修： 建立应急预案，培训专业人员，快速有效地处理突发故障。 第三部分：水泵站设计的创新与发展 本部分将着眼于水泵站设计的前沿技术与发展趋势，为读者提供更广阔的视野。 节能技术应用： 变频调速技术： 深入分析变频器在调节水泵转速、优化运行工况、降低能耗方面的作用。 高效水泵与优化设计： 介绍新型高效水泵技术，以及通过 CFD（计算流体动力学）等现代工具进行叶轮、泵壳等部件的优化设计，提高泵的效率。 能量回收技术： 探讨在特定条件下，如潮汐能、水力发电机组配合等，实现水泵站的能量回收。 智能化与数字化水泵站： 大数据与人工智能： 介绍如何利用大数据分析优化水泵站的运行策略，通过人工智能实现预测性维护和故障诊断。 物联网（IoT）技术： 探讨传感器网络、无线通信在实现水泵站设备状态实时监测、远程控制和数据集成方面的应用。 数字孪生技术： 展望数字孪生技术在水泵站全生命周期管理中的应用潜力，从设计、建造到运行维护。 绿色环保与可持续设计： 环境影响评估与生态设计： 强调在水泵站设计中考虑对周边生态环境的影响，采用有利于水生生物迁徙、减少噪声污染的措施。 能源效率与碳排放： 关注水泵站的能源消耗，积极采用可再生能源，降低碳排放。 水资源综合利用： 探讨水泵站在水资源优化配置、循环利用等方面的作用。 习题与案例分析 本书的每一章都配有精心设计的习题，涵盖理论计算、工程分析、方案比较等不同类型，旨在巩固读者对知识的理解。同时，本书还精选了多个典型水泵站的设计案例，从不同角度展现了水泵站设计的实际流程、遇到的问题及解决方案，帮助读者更直观地学习设计理念与工程实践。这些案例将涵盖不同规模、不同功能的各类水泵站，并附带详细的设计图纸和计算过程，力求为读者提供宝贵的参考。 适用读者 本书适合高等院校水利工程、土木工程、环境工程、给排水工程等相关专业的学生，以及从事水泵站设计、施工、运行和管理的工程师、技术人员。 通过本书的学习，读者将能够： 深入理解水泵站设计的基本原理和关键技术。 掌握水泵站的选址、布置、设备选型和系统设计方法。 熟悉水泵站的自动化控制、运行维护和安全管理。 了解水泵站设计的最新发展趋势和创新技术。 通过大量的习题和案例分析，提升解决实际工程问题的能力。 我们相信，本书将成为您在水泵站设计领域学习和实践的宝贵伙伴。

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说实话，这本书的排版和装帧设计，初看之下，确实显得有些传统和朴素，但一旦翻开内容，就会被其严谨的学术态度和深入的专业精神所折服。它更像是一本老工程师的“心血结晶”，而非迎合市场潮流的“快餐读物”。内容深度上，它对规范的引用和解读达到了一个令人称赞的水平。很多设计规范中的“潜规则”和“灰色地带”，在书中通过图文并茂的方式得到了很好的阐释。我特别关注了其中关于隔振和降噪处理的部分，这在城市基础设施项目中是至关重要的，而本书提供的消声和减振措施的设计参数和具体构造细节，远比我以前查阅的几本老教材要详尽和实用得多。它没有那种浮夸的口号式宣传，所有的论述都建立在扎实的数学模型和现场反馈之上。对我而言，这本书的价值在于其提供的“可追溯性”——每一步计算都有据可查，每一种选择都有其背后的逻辑支撑，这对于撰写设计说明和应对后期审查时的质询，提供了极大的帮助和底气。

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对于有一定基础的设计师来说，这本书的价值更多地体现在“查漏补缺”和“视野拓展”上。我过去在设计中总是习惯性地使用自己最熟悉的那几套设备选型方案，总觉得“不出错就是胜利”。然而，阅读这本书后，我意识到自己对新型高效水泵和变频调速系统的应用理解还停留在表面。书中对几种主流品牌高端产品的性能曲线对比分析，以及在特定扬程要求下，如何通过优化叶轮直径或调整电机功率来实现能耗最优化的讨论，非常具有前瞻性。特别是关于泵站的自动化控制逻辑设计，它不仅仅是罗列了传感器和PLC的配置，而是深入探讨了如何根据水箱水位、管网压力波动来编写最优化的启停算法，以最大限度地延长设备寿命并减少“水电费”支出。这种从宏观系统优化到微观控制细节的无缝衔接，让我对“智慧水务”的理解提升了一个层次，感觉这本书是连接理论与未来实践的桥梁。

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从图书的实用性角度来看，我希望未来能看到修订版中增加对BIM集成和三维建模的探讨。尽管现有版本在二维图纸的表达上已经做到了极致清晰，但在当前设计院普遍推行数字化交付的背景下，如何将书中的计算结果和设计参数，顺畅地导入到Revit或其他工程软件中进行协同工作，是一个迫切需要被覆盖的话题。不过，就其作为一本核心参考手册的定位而言，本书在对水泵站“心脏”——即流体机械和管路系统——的分析上，已然做到了教科书级别的深度与广度。它提供的那些关于水锤防护、气蚀现象分析的章节，无论在项目初期评审阶段还是在后期竣工调试阶段，都具有极高的参考价值。这本书已经成为了我案头必备的“工具书”，它不是那种读一遍就束之高阁的书籍，而是需要时不时翻开，对照实际工作中的具体难题进行验证和学习的“活字典”。

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这本《水泵站设计示例与习题》简直是工程实践的“通关秘籍”，尤其对于我这种刚踏入给排水设计领域的新手来说，简直是雪中送炭。书中的案例分析非常到位，每一步的设计思路都讲解得详尽而透彻，从最初的系统选型、设备参数确定，到具体的布置图纸绘制，几乎涵盖了水泵站从概念到交付的每一个关键环节。我最欣赏的是，作者并没有停留在理论的阐述，而是紧密结合实际工程中的难点和常见错误，提供了非常接地气的解决方案。比如，在处理不同工况下的水泵并联和串联选择时，书中的图表和计算实例让我这个曾经一头雾水的新人，瞬间茅塞顿开。那些复杂的流体力学计算，通过书中清晰的步骤分解，变得不再那么令人望而生畏。那些习题的设置也极具启发性，它们不仅仅是简单的公式代入，更多的是对设计思维的引导，让我学会在面对复杂需求时，如何权衡经济性、可靠性和可维护性。读完这本书，我感觉自己仿佛有了一个经验丰富的导师在身边手把手地指导，极大地增强了我独立完成小型水泵站初步设计的信心。

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这本书的“习题”部分，是我认为最能体现其教学用心的地方。它们不是那种简单地用一个已知公式套入数值就能得出答案的练习。许多习题都设置了多变量耦合的复杂场景，要求读者不仅要会计算，更要学会“取舍”和“判断”。例如，有一个关于多级提升泵站的习题，要求在保证城市供水最低压力需求的前提下，计算在枯水期和丰水期各自需要保留多少台备用泵才能满足N+1原则。解决这个问题需要反复迭代设计参数，同时还要考虑备用泵的实际运行时间对磨损的影响。这种强迫你进行深度思考和多轮迭代的习题设计，迫使我们的大脑真正运转起来，而不是被动接受。它训练的不是我们的“记忆力”，而是我们作为工程师的“决策力”。每完成一个习题，我都会对照书后的参考解答进行校验，从中发现自己思维盲区所在，这种自我纠错的过程是任何纯理论学习都无法替代的宝贵财富。

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