水利工程数值计算简明教程

前言

第1章 绪论·

1.1计算机技术在水利工程中的应用与发展

1.2工程建设篇主要内容概况

1.3运维管控篇主要内容概况

1.4本书内容设置思路

工程建设篇

第2章水库调洪演算及Excel公式编辑

2.1水库的调洪任务与防洪标准…

2.2水库调洪演算的基本方法与步骤

2.3水库调洪演算的Excel功能函数

2.4工程案例…

第3章堤坝渗流计算与稳定分析

3.1 堤坝渗流计算…

3.2 堤坝稳定分析

3.3理正岩土软件的基本功能及计算步骤

3.4理正岩土软件中的渗流与稳定计算

第4章 明渠恒定均匀流水力计算

4.1明渠的类型及恒定均匀流计算要点

4.2单式断面明渠恒定均匀流水力计算

4.3复式断面明渠恒定均匀流水力计算

第5章明渠水面线计算

5.1明渠恒定非均匀流…

5.2棱柱体非均匀渐变流水面线计算

5.3非棱柱体非均匀渐变流水面线计算

5.4 河道水面线的推求·

第6章闸孔过水能力与底流消能计算

6.1闸孔过水能力计算

6.2平底闸孔流与堰流判别标准及孔流计算公式讨论

6.3底流消能计算·

6.4闸门控制消能计算

第7章基础沉降和挡土墙设计计算

7.1地基分层总和法计算原理

7.2涵闸基础的沉降分析计算案例

7.3贴坡式挡土墙计算方法·

7.4挡土墙稳定分析工程案例

第8章综合算例·

8.1小型水库加固设计主要内容

8.2工程案例

运维管控篇

第9章HEC-RAS在河道水力分析中的应用

9.1HEC-RAS简介·

9.2恒定流分析

9.3上机实践

第10章 MATLAB在混凝土坝安全监测中的应用

10.1变形监测技术与统计模型原理·

10.2渗流监测技术与统计模型原理·

10.3应力应变监测技术与统计模型原理

10.4基于MATLAB混凝土坝安全监测统计模型构建

10.5工程案例…

第11章ANSYS在混凝土坝力学分析中的应用

11.1ANSYS软件简介

11.2重力坝有限元数值模型的构建

11.3重力坝弹性力学数值分析

11.4重力坝弹塑性力学数值分析

11.5拱坝力学分析参数化数值模拟

第12章水利工程数值模拟通用软件

12.1水工设计类软件

12.2工程建管类软件

参考文献

本书共分为上下两篇，分别是工程建设篇、运行管控篇。工程建设篇主要依托理正岩土软件及自编辅助设计程序，通过以某灌区水利枢纽加固工程为例，通过“一个工程、两个层面、十个问题”的编写思路，开展水工设计与复核计算的软件实践；其具体包括：水库调洪演算及公式编辑，堤坝渗流和稳定计算，明渠水力计算，堰流、孔流和底流消能水力计算、水面线推求、基础沉降和挡土墙设计等实例分析内容。运行管控篇主要依托常用数值分析软件在水利工程中的应用给予的讲述，具体涉及数值分析软件ANSYS、MATLAB和HEC-RAS等，书中仅就其在某一水利工程应用给予了操作讲述，包括ANSYS在混凝土重力坝结构分析中的应用、Matlab在混凝土坝安全监测中的应用、HEC-RAS在河流洪水淹没分析中的应用等。工程建设篇是主要针对水利水电工程专业本科生专业课程综合训练而设置的，有利于学生能快速掌握水工设计的电算技术；运行管控篇涉及数值分析软件有限，本着不为求全、力求抛砖引玉的想法，在学习过往相关软件培训教材和论著的基础上，作者同研究生一道汇编了这部分内容，其可作为本专业学有余地学生和相关研究生学习水工数值分析的参考书目。