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第一篇农村能源概论1

一、农村能源是一个战略问题1

目录1

图4-5-10普通压条 182

二、我国发展农村能源的方针2

三、近几年我国农村能源工作取得的成绩3

四、农村能源工作面临的形势4

五、今后农村能源建设需要加强的几项工作5

第二篇 省柴灶7

第一章概述7

第一节 炉7

一、水泥炉7

第二节灶8

五、泥炉8

四、铸铁炉8

三、陶瓷炉8

县铁皮炉8

图2-1-2广西壮族自治区鹿寨8

二、铁皮炉8

图2-1-1 河南省鹿邑县水泥炉8

一、自拉风灶9

图2-1-3前拉风灶9

图2-1-4 后拉风灶9

图7-3-6进水室适用范围示意图 439

图2-1-5连二灶10

图2-1-6连三灶10

图2-1-7多锅灶11

二、强制通风灶11

图2-1-8陕西省乾县风箱灶11

五、氮12

四、磷和钾12

三、硫12

第一节柴草的组成成分12

二、氢12

第二章柴草的燃烧12

一、碳12

表2-2-1燃料低位发热量与13

含水量对照表13

七、灰分13

第二节柴草的燃烧13

六、水分13

第三节柴草的热值及成分的表示方法14

表2-2-2各种燃料组成成分14

第三章热能的传递16

第一节传热的三种方式16

一、导热16

表2-3-1省柴灶常用材料16

的导热系数16

图2-3-1锅壁导热示意图16

二、对流换热17

第二节热量在柴灶（炉）中的传递过程17

三、热辐射17

图2-3-2柴灶中传热过程示意图18

第四章省柴灶省柴原理19

第一节旧灶的弊病19

图2-4-1扩散型供气19

第二节热量损失浅析19

排烟热损失19

二、化学不完全燃烧热损失20

三、机械不完全燃烧热损失20

四、撒热损失20

五、灶体和锅的蓄热量20

二、热能的充分利用21

图2-4-2从柴草缝隙中供气21

第三节柴灶（炉）省柴的要求21

六、灰渣带走的热量21

一、柴草充分地燃烧21

第一节改建省柴灶前的准备工作23

二、问23

三、检查23

四、测试23

第二节省柴灶参数的选择23

一、灶体与炉高的确定23

第五章省柴灶的设计与施工23

一、观察23

图2-5-1灶体高度示意图24

二、烟囱24

图2-5-2烟囱所处的位置25

图2-5-3 烟囱帽25

图2-5-5风箱灶的风筒26

图2-5-4进风道26

三、进风道26

图2-5-6风箱灶灶具27

五、灶膛27

四、灶篦27

图2-5-7灶篦的安装28

图2-5-8灶篦安装角度28

图2-5-9蜡烛火焰示意图28

图2-5-10 长方形燃烧室示意图29

图2-5-11 临时燃烧室示意图29

图2-5-12锅底形拦火圈29

图2-5-13拦火圈与锅壁间隙示意图30

图2-5-14马蹄形拦火圈30

图2-5-15明回烟道31

图2-5-16双眼出烟口31

图2-5-17暗烟道32

六、柴灶的保温措施33

七、余热利用33

图2-5-18二次进风33

图2-5-20子母炉34

八、炊具改革34

图2-5-19盘管小箱余热利用装置34

图2-5-21 旧铁锅35

图2-5-22带鳍片铁锅35

图2-5-23成型灶示意图35

第三节试烧36

图2-5-24 成型灶具36

九、成型灶36

表2-5-1火焰颜色与温度对照表37

第四节柴灶常见的故障37

一、灶门倒烟37

二、烟囱抽力不足37

三、偏锅开37

二、日常管理与维修38

四、烧水不容易开锅38

旧的风俗习惯38

一、做好思想工作，改变过去38

第五节如何使用省柴灶38

第六章炕连灶40

第一节炕的分类及结构40

一、炕的分类40

图2-6-1一面炕40

图2-6-2对面炕41

图2-6-3三面炕41

图2-6-4烧焖灶的炕41

图2-6-5架空式火炕41

第七篇 小型水力发电站42

第一章概述42

二、炕的结构42

图2-6-6炕的结构示意图42

图2-6-7旧炕示意图43

第二节 旧炕灶的弊病43

第三节炕传热原理浅述44

图2-6-8分烟示意图44

图2-6-9横洞炕45

一、横洞炕45

第四节炕洞结构形式45

二、竖洞炕46

图2-6-12花洞炕46

三、花洞炕46

图2-6-11咸兴竖洞炕示意图46

图2-6-10竖洞炕46

图2-6-13带火墙的花洞炕47

四、回龙炕47

图2-6-14回龙炕47

第五节炕设计的技术经济要求48

一、炕洞地面的处理48

二、炕洞48

三、炕墙48

第六节炕的结构设计48

图2-6-15炕墙密封示意图49

图2-6-16带火墙的炕的示意图49

四、炕面49

七、烟囱50

图2-6-17坑檐拌泥示意图50

五、进烟口和排烟口50

六、灶50

图2-6-18烟囱位置示意图51

第七节炕连灶常见的故障及其排除方法51

一、“争嘴”51

图2-6-20烟囱及引柴活门52

二、燎烟52

图2-6-19灶出烟口示意图52

三、“截火”52

五、倒烟53

四、“犯风”53

六、“打呛”54

第一节蓬溪省柴灶55

第七章灶炕实例55

第二节组装式双连省柴灶56

一、性能特点56

图2-7-1蓬溪省柴灶56

二、结构说明57

三、热性能测试结果57

第三节浑江新灶57

一、性能特点57

二、结构说明57

表4-3-7南方灌木炭林类型 158

图2-7-2组装式双连省柴灶59

图2-7-3浑江新炕——熏肥炕60

二、“均耗量”法61

第八章灶炕热性能的测试61

一、“三个十”法61

第一节灶的热性能测试61

三、民用柴灶（炉）的热性能测试方法62

表2-8-2水的汽化潜热63

表2-8-1常用材料比热63

表2-8-3测试记录表65

表2-8-4综合记录表66

图2-8-1灶（炉）热性能曲线66

表2-8-5测试报告67

图2-8-2灶热性能曲线68

第二节炕连灶的测试方法68

一、前言68

二、编制测试方法的说明68

三、测试要求及热性能参数68

四、测试项目、测试设备及安装要求70

图2-8-3取样管尺寸70

图2-8-4炕面测温点的布置70

图4-5-4棋盘式分样法 171

七、测试数据处理71

六、测试方法71

五、测试时间71

表2-8-6炕灶结构数据综合记录表72

四、种子调拨原则 172

八、测试报告72

九、后记73

数据综合记录表73

表2-8-7灶的热性能测试73

合记录表（Ⅰ）74

表2-8-8炕的测试数据综74

合记录表（Ⅱ）75

表2-8-9炕的测试数据综75

记录表76

表2-8-10炕的热性能数据综合76

表2-8-11测试报告78

表2-8-12炕连灶热性能数据汇总表79

参考文献80

第三篇 沼气80

第一章农村办沼气的好处80

第一节农村办沼气，节约常规能源80

一、沼气做燃料用80

二、以沼气做动力80

一、增加肥料，提高肥效81

第二节农村办沼气，促进畜牧业的发展81

二、增加饲料，促进畜牧业的发展81

境卫生81

第三节农村办沼气，改善农村环81

三、节省劳动和运输资金81

二、完全的农业循环82

图3-1-1不完全农业循环示意图82

一、不完全的农业循环82

第四节 农村办沼气，有利于保持生态平衡82

表3-1-1 虫卵和病菌在沼气池内死亡时间82

第五节节约矿物燃料，改变农村83

能源结构83

表3-1-2农村民用燃料结构83

图3-1-2完全的农业循环示意图83

二、沼气的性质85

第二章沼气的性质及其产生原理85

第一节沼气及其性质85

一、什么是沼气85

表3-2-1 几种燃料的燃烧热值86

一、沼气发酵是一个复杂的生物87

第二节沼气和沼气肥的用途87

第三节产生沼气的基本原理87

图3-2-1 1m3沼气的用途87

化学过程87

图3-2-2厌氧发酵原理图解89

解代谢过程89

图4-6-10河边造林图式 189

二、沼气发酵是复杂的有机物分89

一、严格的厌氧环境——建造密90

二、充足和适宜的发酵原料90

闭的沼气发酵池90

第四节人工制取沼气的条件90

的碳氮比90

表3-2-2常用沼气发酵原料90

三、合适的发酵原料浓度91

表2-3-5几种有机物质的产气速度91

表2-2-4 人畜禽粪便的沼气产量91

表3-2-3常用发酵原料的产气量91

四、适宜的发酵温度92

图3-2-3配制发酵原料的比例92

表2-3-6常用发酵原料的含水量92

表2-3-7发酵原料、温度与产气率93

五、适宜的酸碱度93

六、接种物94

表3-2-8接种量与发酵产气94

量关系94

一、沼气池种类95

第三章沼气池的种类及建造方法95

第一节沼气池种类、构造及工作原理95

图3-3-1水压式沼气池95

图3-3-2分离浮罩式沼气池95

二、气池的构造96

图3-3-3红泥塑料沼气池96

第二节沼气池的建造方法97

二、林地土壤管理及林农、林草间作 197

三、沼气池的工作原理97

图3-3-4沼气池的工作原理示意图97

第一节能源林的作业法 198

一、水压式沼气池的建造方法98

图4-7-1短轮伐期杨树能源矮林 199

表3-3-1常用设计沼气池几何尺寸99

及应用范围103

表3-3-4常用抹面砂浆配合比103

表3-3-3 混合砂浆配合用量比103

表3-3-2混凝土配料比103

图3-3-5中心桩示意图104

表3-3-5普通粘土砖的标号104

图3-3-7 立标杆105

图3-3-6 沼气池平面图105

图3-3-8 活动轮杆工作示意图105

图106

图3-3-10 8m3沼气池出料口剖面106

图3-3-9 8m5沼气池进料口剖面图106

图3-3-12无模漂砖砌筑法107

图3-3-11 圈梁与池盖、池墙连接法107

口剖面图108

图3-3-13 8m3沼气池活动盖108

图108

图3-3-14 8m3沼气池蓄水圈平面108

图3-3-15 8m3圆筒形水压109

式沼气池剖面图109

图3-3-16水封槽示意图110

二、红泥塑料沼气池的建造方法110

第四节建造沼气池的注意事项111

二、试压检查法111

一、直接检查法111

第三节沼气池的质量检查111

安装后的外形图111

图3-3-17红泥塑料沼气池111

一、防止塌方111

五、及时加盖112

四、严格检查112

三、用电灯在沼气池内施工112

二、防业砸坏和摔伤人112

第二节沼气池的科学管理113

二、发酵原料的预处理113

一、发酵原料的来源113

第一节沼气发酵原料的来源和预处理113

第四章沼气池的科学管理113

一、要做到合理配料，综合进料114

二、装料和沼气发酵的起动114

表3-4-1混合原料配比表（近似值）115

三、一年做到大换料一、两次116

四、沼气池的日常管理116

五、对沼气池要采取保温措施118

表3-4-2 1m3容积沼气池的原料配方118

一、沼气池的保养119

第三节沼气池的保养与维修119

障及处理方法119

表3-4-3发酵原料发生故119

六、发酵原料发生故障及处理方法119

表3-4-4常见沼气池发生120

第四节病态池的检查与维修120

的故障及处理方法120

二、常见沼气池发生故障及处理方法120

二、池体内部检查120

一、管道与池体外部的检查120

四、沼气池的维修和病态池的修补方法121

三、造成病态池的原因121

三、注意防寒保温122

二、发酵原料的浓度高122

一、一次性进、出料122

第六节红泥塑料沼气池的管理特点122

二、维修沼气池时应注意的事项122

一、沼气池运行时应注意的事项122

第五节管理沼气池的注意事项122

五、漂料的防止与处理123

六、红泥塑料膜的修补方法123

四、检查方法123

第一节沼气燃烧原理124

第五章沼气用具124

第二节沼气燃烧的特点124

图3-5-2各种管件的外形图125

第三节水压式沼气池沼气用具的合125

理配套与调整125

一、沼气用具的配套125

图3-5-1使用沼气的配套设备125

图3-5-3沼气压力表126

图3-5-4沼气炉具的结构示意图127

图3-5-5沼气灶结构示意图128

图3-5-6沼气灯结构示意图129

二、沼气用具的调节和使用129

气炉外形图130

图3-5-7北京三型民用沼130

几种沼气炉130

二、目前国内普遍推广使用的130

一、沼气炉具的定型标准130

第四节介绍几种使用效果好的沼气炉130

图3-5-8北京四型民用沼气炉外形图131

一、低压管道和管件132

第五节 红泥塑料沼气池所需用具特点132

二、低压沼气炉132

第六节 沼气用具的故障及其排除方法132

第七节 使用沼气（用具）时的注意事项132

表3-5-2沼气用具常发生的133

故障及其排除方法133

良土壤的作用134

第六章沼气肥的利用134

第一节沼气肥的概念134

第二节沼气肥的特性134

3-6-1沼气肥的主要养分含量134

一、农村办沼气可以扩大有机肥源134

第三节沼气肥的增产效果及改134

三、沼气肥对改良土壤的作用和效果135

作物增产效果135

表3-6-3沼气渣肥对当季135

表3-6-2沼气水肥与敞口厕所粪水（对照池）肥料比较135

二、沼气肥的增产效果135

效果136

表3-6-5施用沼腐磷肥的增产136

表3-6-4沼气水肥与碳酸氢铵配合施用增产效果136

表3-6-6施用沼气渣肥对土壤主要理化性状影响136

情况137

表3-6-7沼气发酵的氮素变化137

第四节农田施用沼气肥增产原因137

第五节沼气肥的出肥方式和利用技术138

表3-6-3沼气肥与农家有机肥138

（堆肥）处理前后氮素含量比较138

表3-6-9沼气肥和其它有机肥料含有机质及各种养分数量比较表138

一、沼气渣肥和水肥混合出料138

四、用沼气渣肥制成其它肥料139

三、沼气渣肥单独出料139

二、沼气水肥单独出料139

第六节施用沼气肥应注意的事项140

第二节发生沼气窒息性中毒的原因141

三、重型141

二、中型141

第一节沼气窒息性中毒表现141

第七章预防沼气窒息性中毒141

一、轻型141

急救措施142

第三节沼气窒息性中毒的预防和142

第四篇森林能源144

第一章绪论144

第一节什么是森林能源144

第二节森林能源的地位144

第二章森林能源的潜力与优点146

第二节提高光合效率的措施146

一、适地适树的原则146

第一节光合作用的潜力146

二、集约栽培技术147

图4-2-1树木冠型与光能147

三、混交与间作147

四、适当密植与短期轮伐147

利用的关系147

林经营效果148

表4-2-1一些国家的能源148

二、各国的潜力148

一、现有森林的含能量148

国的潜力148

第三节现有森林的含能量及各148

五、增施二氧化碳提高光合效率148

三、剩余物资源的潜力149

一、兼有多种经济效益149

第四节森林能源的优点149

三、热值高150

二、兼有生态效益150

十、增加就业机会151

六、周期短，见效快151

五、无污染151

四、可再生151

九、普及、方便、广适、实用151

八、分散、灵活、公平、独立151

七、投入少，产出多151

十一、节省好材152

十四、森林能源也是现代化能源152

十三、具有国防意义152

低森工生产成本152

十二、加强企业能源自给，降152

二、能源林的类型153

第一节能源林153

第三章森林能源的资源种类153

表4-3-1能源林类型表153

一、什么是能源林153

第二节 我国传统薪炭林主要类型154

表4-3-2 栎类薪炭林类型154

一、栎类薪炭林154

表4-3-3松类薪炭林类型155

二、松类薪炭林155

表4-3-5 豆科乔木薪炭林类型156

四、豆科乔木薪炭林156

表4-3-4杨、柳类薪炭林类型156

三、杨、柳类薪炭林156

表4-3-6北方灌木薪炭林类型157

五、灌木薪炭林157

第三节一般森林资源159

生产途径159

表4-3-9不同地区不同林159

种薪炭材产量估计159

表4-3-8一般森林资源能源159

表4-3-10木材加工剩余160

第四节木材采伐及加工剩余物资源160

一、伐区剩余物资源及其收集方法160

二、木材加工剩余物资源及收集方法160

物资源种类160

表4-3-11木材加工剩余161

物的产生比例161

第二节能源林的经营原则和方针162

第四章能源林的特点162

表4-4-1能源林与其他林种的区162

别162

第一节能源林与其它林种的区别162

一、经营原则162

三、制定能源林发展规划的依据163

二、能源林发展规划的内容163

一、制定能源林发展规划的目的163

第三节能源林发展规划163

二、经营方针163

第五节各地营造能源林树种选择参考164

二、选择标准164

一、选择原则164

第四节 能源林的树种选择原则和标准164

树种选择参考165

表4-4-2各地营造能源林165

第一节种实成熟及采种技术167

一、什么是种实成熟及种实成167

第五章能源林的种子及苗木167

表4-5-1林木种实形态成熟标志167

二、采什么树上的种实167

三、采种方法167

熟的标志167

表4-5-3各类种实的处理方法168

二、净种168

表4-5-2采种方法168

一、种实处理168

第二节 种实处理及贮藏168

三、种子贮藏169

表4-5-4种子的各种贮藏方法169

表4-5-5部分树种采种技术简表169

第三节种子品质检验和调拨169

一、什么是种子品质检验169

二、取样方法170

表4-5-6送检样品重量参考表170

图4-5-2十字对角线法171

图4-5-3钟鼎式分样器171

针（取样器）171

三、种子品质检验项目及检验方法171

图4-5-1 取试料用的探171

表4-5-7送检申请表171

表4-5-8种子品质检验172

项目及方法简介172

四、种子播前处理173

第四节实生苗育苗173

一、苗圃面积的确定173

二、播种期173

表4-5-9播种期及适应的树种173

三、播种量的确定173

表4-5-11 几种化学除草174

表4-5-10种子播前处理措施简表174

五、播种技术要点174

剂及其应用方法174

六、苗期抚育管理174

八、假植及包装175

七、苗木出圃及壮苗标准175

表4-5-12几种常用苗圃追肥方法175

表4-5-13各种肥料混合使用表176

表4-5-14部分树种育苗技术简表177

九、部分树种育苗技术简表177

图4-5-6假植示意图177

第五节无性繁殖育苗178

一、什么是无性繁殖178

十、容器育苗178

二、硬枝扦插法179

的十大因子179

表4-5-16影响插穗成活179

表4-5-15插？？根部位的试验179

表4-5-18各种无性繁殖方法181

三、其它无性繁殖方法181

表4-5-17常用催根药及使用方法181

图4-5-9堆土压条182

图4-5-8埋条育苗182

表4-6-1树种的生物学特性划分183

三、适地适树的依据183

二、适地适树的途径183

一、适地适树的意义183

第一节适地适树的原则183

第六章能源林造林技术183

一、概念184

第二节能源林的组成184

三、混交能源林的意义及混交技术184

表4-6-2可供选择的能184

源林混交类型184

二、能源林纯林的意义184

图4-6-1行内隔株混交185

图4-6-2行状混交185

源林混交方法185

表4-6-3可供选择的能185

图4-6-5短序松江柳造林186

密度与条材产量的关系186

一、造林密度的意义186

第三节能源林的造林密度及配置186

图4-6-4块状混交186

图4-6-3带状混交186

图4-6-6行状配置的三种情况187

则187

株数的计算187

表4-6-5常用树种传统187

三、常用树种的造林密度187

表4-6-4确定造林密度的一些原187

二、确定造林密度的原则187

四、种植点的配置及单位面积187

薪炭林造林密度参考187

炭林造林图式188

图4-6-9路旁多用途薪188

表4-6-6行状配置单位面188

积种植点数计算公式188

图4-6-7群状配置的三种情况188

途薪炭林造林图式188

图4-6-8普通农村村用188

图4-6-11 盐碱地渠边造林图式189

图4-6-12铁路旁造林图式190

图4-6-13松荷混交造林图式190

第四节整地方法190

一、全面整地190

五、造林图式190

图4-6-15犁沟整地191

图4-6-16 高垄整地191

图4-6-14带状整地191

表4-6-7平地的局部整地方法191

二、局部整地191

图4-6-18坑状（凹穴状）整地192

高台、高床）整地192

表4-6-8 山地的局部整地方法192

图4-6-20水平带状（环山192

水平带）整地192

图4-6-17块状或穴状整地192

图4-6-19丘状（扣草皮子、192

图4-6-21 水平阶整地（水平条、窄条梯田、反坡梯田等）193

图4-6-22水平沟整地（水平线）193

图4-6-23斜块（穴）状整地（顺坡块状）193

图4-6-24块状整地193

表4-6-9直播造林的各种方法194

一、播种造林194

二、植苗造林194

图4-6-25鱼鳞坑整地194

第五节 造林方法和造林季节194

三、分殖造林195

缝植不当，形成空洞195

图4-6-26明穴栽植法195

图4-6-27缝植（一步锄195

表4-6-10植苗造林的各种方法195

图4-6-28 用锹（踩子）195

法）操作步骤195

表4-6-11 分殖造林的各种方法196

图4-6-29 沙棘插条造林示意图196

图4-6-30沙棘埋根造林示意图196

四、造林季节196

一、什么是幼林抚育管理197

三、幼树平茬197

四、幼林补植197

第六节幼林抚育管理197

第七章能源林的经营利用198

一、矮林作业198

二、乔林作业199

图4-7-2中林林相示意图200

四、头木作业200

三、中林作业200

图4-7-3铁刀木头木作业林201

五、鹿角桩作业201

图4-7-4马尾松鹿角桩树型图201

图4-7-5朱缨花灌木能源林201

二、各类型低产林的改造202

一、低产林的特点和改造方法202

图4-7-6带状平茬的沙202

棘灌木薪炭林202

七、灌木林作业202

六、丛植作业202

第二节低产林改造202

图4-7-7修枝过度的马尾松林203

图4-7-8法国的低产矮204

林改造方法204

图4-7-9法国的低质中205

林改造方法205

第三节常用树种的病虫害防治206

表4-7-1常用阔叶树种206

的病虫害防治206

表4-7-2常用针叶树种210

的病虫害防治210

图5-1-1 （a）、（b）、（c）流体绕过不同形状障碍物的流线，（d）流体在具有不同横截面积的流道中流动212

一、流线与流线型212

第一节空气动力学基本概念212

第一章基本概念212

第五篇风能212

图5-1-2流体流经截面相同213

的两个不同物体的情形213

二、阻力、升力213

表5-1-1各种形状物体的阻力系213

数213

三、机翼和翼型：几何特性和气动特性213

图5-1-3翼型的几何特性214

图5-1-4机翼的空气动力215

图5-1-5 CL和Cd与攻角的关系215

二、贝兹理论216

一、几何定义216

图5-1-7弦向和垂直于216

力系数的关系216

第二节风轮空气动力学216

图5-1-6升力系数与阻216

弦向的气动分力216

图5-1-8风轮的桨叶217

前后的情况217

图5-1-9气流流经风轮217

三、叶素理论218

图5-1-10当桨叶旋转时，气流对218

桨叶的相对速度及桨叶微段218

上的受力218

四、几何相似的风力机的性能219

第一节水平轴风力机的种类和性能223

一、低速风力机223

图5-2-1多叶片低速风力机223

第二章水平轴风力机223

图5-2-2随叶尖速比λ？而变化的低速风力机的扭矩和功率系数224

二、高速风力机224

图5-2-3带尾翼的三叶风力机和自动对风的二叶风力机224

图5-2-5弧型翼型的低速风轮225

一、叶片225

第二节水平轴风力机主要结构225

矩和功率系数225

图5-2-4高速风轮的扭225

表5-2-1各种翼型的位226

置和纵座标（％）226

图5-2-6各种翼型的升227

力系数和攻角的关系227

图5-2-7风力机叶片重心测定方227

法227

图5-2-8叶尖速比和实度关系229

表5-2-2叶片主要结构材料特性229

图5-2-9叶片的基本结构230

二、风轮的迎风装置230

图5-2-10风力机的迎风装置231

图5-2-11尾翼迎风机构231

三、调节装置232

式风力机232

图5-2-12风翼的安装位置232

图5-2-13有辅助方向舵的下风232

图5-2-14风轮偏侧式自动调整233

示意图233

图5-2-15风轮绕水平轴偏风装置233

图5-2-16阻力翼调节系统234

冲角α时升力系数CL和阻力系234

数CD234

图5-2-17丹麦式调节机构234

表5-2-3 因变桨距而形成不同234

图5-2-18桨叶变距时CL和CD的变235

化235

图5-2-19利用风压变化来变距235

图5-2-20利用惯性力使桨叶偏转236

的调整机构236

图5-2-21苏联式调节机构236

图5-2-22 Aerowatt调节装置237

（失速调节）237

图5-2-23Elektro公司调节装置237

四、塔架237

图5-2-24电子调节系统238

图5-2-25塔架高度的决定图239

图5-2-26独立塔架示意图239

图5-2-28在风洞试验的各类型240

塔架模型240

表5-2-4各种塔架模型压力系数240

图5-2-27拉索塔架示意图240

图5-2-29圆柱形塔架的系数β241

对应于H/D的曲线241

表5-2-5基础土壤的允许压力241

图5-2-30塔架支柱基础示意图242

第三章垂直轴风力机244

第一节垂直轴风力机的种类和性能244

图5-3-1走马灯式风车244

一、Savonius风力机244

图5-3-2 Savenius风轮245

图5-3-3 空气动力力矩的影响245

图5-3-4在极座标上对转子Ⅰ、245

Ⅱ、Ⅳ的起动扭矩系数245

图5-3-5起动扭矩系数和功率246

系数随叶尖速比λo的变化246

二、Darrieus风力机246

图5-3-6垂直轴风力机的工作原247

理247

图5-3-7各种实度的气动特性247

表5-3-1 不同高径比时输出功248

率的比较248

图5-3-8 Darrieus风轮的气动特248

性248

图5-3-10可变几何形风力机249

图5-3-9混合转子249

三、可变几何形状的Darrieus风轮249

一、独立供电系统250

第四章风能利用装置250

第一节我国风能利用概况250

第二节风力发电装置250

表5-4-1我国各种风力发电机251

和风力提水机性能参数251

图5-4-1 发电机的输出特性254

图5-4-2发电机输出功率随254

转速的变化曲线254

图5-4-3风力机的输出特性254

图5-4-4风力发电机的输出功254

率曲线254

图5-4-5供电网路254

图5-4-6网路的特性255

二、并网系统255

图5-4-7风力机的输出特性255

第三节风力提水255

一、提水负荷的确定255

槽256

图5-4-8风力提水的水泵和贮水256

图5-4-10低速风轮驱动的活塞泵257

三、运行情况的确定257

图5-4-9水头损失系数257

二、风力提水装置257

图5-4-11 风力机的扭矩-转速图258

图5-4-12风力机的功率－转速图258

第四节风力致热259

图5-4-1 3 水力制动式热转换装置259

图5-4-1 4水力制动式热转换装259

置的能量吸收特性259

第五章风力发电系统的主要组261

成部分261

第一节发电机261

图5-5-1 硅整流发电机的内部电路261

图5-5-2晶体管电压调节器261

理线路图262

图5-5-3 无刷硅整流发电机原262

图5-5-4 调节器原理图262

一、蓄电池及其种类263

二、蓄电池的工作原理263

第二节蓄电池263

（单片电池）264

三、蓄电池的性质264

图5-5-5铅蓄电池的结构264

（等电流充电）265

图5-5-7铅蓄电池在等电流充265

电时充电效率的变化265

五、蓄电池容量的选择265

图5-5-6铅蓄电池充电特性265

四、充电的知识265

表5-5-1 汽车用铅蓄电池规格266

及电气性能266

图5-5-8蓄电池电液浓度测定267

表5-5-2蓄电池不同贮（充）放电程度与电液比重、负荷放电叉电压关系267

六、蓄电池的检查与保养267

表5-5-3蓄电池在不同气候条268

件下所需电液比重268

表5-5-4电液配制时相对密度与硫酸和蒸馏水的比例（15℃时）268

图5-5-9负荷放电叉268

图5-6-1阵风和平均风速270

二、风速270

一、风的形成270

第六章风270

第一节风的特性270

四、风速随高度的变化271

表5-6-1蒲福风级表271

三、风速的周期性变化271

变化曲线271

图5-6-3江淮吕泗地区风速日271

图5-6-2月平均风速的年变化271

表5-6-2不同地面粗糙度下n272

值和Zo值272

五、风向的变化272

图5-6-4风玫瑰图272

一、风的观测272

第二节 风的观测和有关风参数的性质272

图5-6-5 电接风向风速计273

二、风速持续曲线273

图5-6-6四个站的风速持续曲线273

三、风速频率曲线274

图5-6-7浙江省嵊泗县风频曲线274

四、有效风能密度274

五、风速的统计模型274

表5-6-3根据σ/Vm查K表275

第三节 中国风资源概况276

表5-6-4根据K查Γ(1+1/k)276

表276

图5-6-8中国有效风能密度277

图5-6-9 中国全年3～20m/s风277

速小时数277

第一节风况资料的收集与订正278

一、必须掌握该地的风能资源及风况的主要内容278

二、风资料的订正278

第七章风力机场址选择278

第二节风力机的选址技术条件279

一、风能资源丰富279

二、较稳定的盛行风向279

三、风速的年、月、日变化要小，连续无有效风速时数小279

四、扰流要小279

五、自然灾害小279

一、地面粗糙度280

图5-7-1在平坦地形上设置风车280

第三节 平坦地形的风力机选址280

图5-7-2建筑物周围的气流281

图5-7-3由建筑物产生的湍流281

二、平坦地形的障碍物281

图5-7-4由防风林带产生的湍流282

第四节复杂地形的风力机选址282

一、隆升地形282

表5-7-1几种山脊坡度对选址282

的影响282

二、低凹地形282

二、太阳辐射能的光谱特性284

一、太阳284

第六篇 太阳能284

第一章太阳能的基础知识284

第一节太阳和太阳能284

图6-1-2表示太阳张角的日地关285

系285

图6-1-1太阳辐射光谱特性285

三、太阳常数285

表6-1-1 不同光区的太阳辐射285

能量数值285

第二节地球和太阳之间的运行规律286

一、天球和天球坐标286

图6-1-3天球和天球坐标系286

四、太阳张角286

表6-1-2太阳赤纬角287

太阳的运行轨迹287

图6-1-4 中纬度地区，一年内287

二、太阳视位置的确定287

图6-1-5 日出、日没相对位置示意图288

图6-1-6求日出和日没时间的线289

三、太阳时和时差修正289

图6-1-7一年中的时差修正曲线289

图289

四、太阳角的图示计算法290

图6-1-8太阳角计算圆盘Ⅰ、Ⅱ290

示意图290

图6-1-9太阳角计算盘使用示例292

第三节地球表面上的太阳辐射能292

一、影响地球表面上太阳辐射能量的诸因素292

二、大气质量293

图6-1-10表示大气质量的示意图293

三、大气透明度293

四、太阳直射、散射和总辐射294

图6-1-11太阳辐射的物理图象294

明度的月平均值P1（％）294

表6-1-3我国不同地区大气透294

表6-1-4不同地面和水面的反295

射系数PR295

五、倾斜面上的太阳辐射能295

图6-1-12地平面和倾斜面之间295

的各种角度关系295

第四节太阳辐射的测量296

一、太阳辐射测量的内容和仪器296

二、测量方法和基本工作原理296

图6-1-14黑白型总辐射表297

图6-1-13直接辐射表297

三、通用太阳辐射测量仪器简介297

表6-1-5我国常用的直接辐射298

表和总辐射表的技术数据298

第五节太阳能利用简史298

图6-1-15全黑型总辐射表298

第二章 太阳辐射的基本聚光、300

集热原理300

第一节太阳辐射的聚光原理300

一、几何光学的基础知识300

图6-2-1光的反射300

一、集热原理301

图6-2-3理想曲线的成像原理301

第二节 太阳能的集热原理301

图6-2-2光的折射301

二、成像原理301

第三节传热基础知识302

一、热传导302

二、高温高效集热技术302

图6-2-4平板壁的导热303

图6-2-5多层平壁的导热及其303

相应的热网303

图6-2-6复合平板的导热及其303

相应的热网303

图6-2-7圆柱壁的导热304

图6-2-8多层圆柱壁的导热304

二、对流传热304

表6-2-1 平均对流传热系数？c305

的大致数值305

对流传热系数306

表6-2-2完全发展的管内层流306

表6-2-3管内湍流对流传热系307

数经验计算公式307

三、辐射传热307

图6-2-9投射到物体上的辐射能308

的分配308

结构示意图309

第三章太阳能集热器309

图6-3-1 典型平板集热器原则309

一、平板集热器的结构特点和工作原理309

第一节平板集热器309

二、平板集热器的性能计算310

衡图式310

图6-3-2平板集热器的能量平310

图6-3-3典型管板结构肋片效率312

图6-3-4不同设计的肋片效率312

表6-3-1不同平板集热器的B、313

D典型值313

表6-3-2我国生产的平板集热313

器的B、D参考值313

三、结构设计和材料选择313

图6-3-5集热板－盖板之间空气夹层厚度对集热器效率ηc的影响314

的优缺点315

表6-3-3不同集热板流道形状315

结构示意图315

图6-3-6不同集热板流道形状315

第二节 平板集热器的性能测试316

一、测试方法316

二、测试回路317

图6-3-7两种平板集热器性能317

测试回路317

四、铝翼式平板集热器318

三、扁管式平板集热器318

二、瓦楞式平板集热器318

集热板厚度和最佳直管间距318

第三节 几种常用的平板集热器简介318

构示意图318

一、直管式平板集热器318

表6-3-4直管式平板集热器的318

图6-3-8直管式平板集热器结318

五、真空玻璃管式集热器319

图6-3-9瓦楞式平板集热器结319

构示意图319

图6-3-10 扁管式平板集热器结319

构示意图319

表6-3-5几种常用平板集热器的性能汇总表320

图6-3-11真空玻璃管式集热器结构示意图320

器焦斑可能达到的最高温度T？？？的关系321

二、聚光系统的分类321

图6-3-12几何聚光比C？和聚光321

三、聚光器的聚光比321

一、聚光集热器的构成及其工作原理321

第四节聚光集热器321

图6-3-13各种聚光方式图例322

四、各种聚光方式图例322

第四章太阳能材料323

第一节透射材料323

一、机械性能323

二、光学性能323

平板玻璃的光学特性324

表6-4-2国内各厂生产的部分324

表6-4-1 集热器盖板材料的热324

和辐射特性324

以及在不同建筑高度下允许使325

表6-4-3平板玻璃耐风压强度325

用的最大面积325

第二节反射材料325

表6-4-4各种太阳能反射材料326

的反射率326

图6-4-1新蒸镀的铝、银、铜326

等的薄膜对不同波长的反射率326

第三节光谱选择性吸收涂层326

表6-4-5材料的阳光吸收率和327

红外辐射率327

二、常用太阳能绝热材料的热性能汇集329

表6-4-6一些常用绝热和建筑329

材料的导热系数和密度329

一、对太阳能绝热材料性能的要求329

第四节太阳能绝热材料329

表6-4-7某些金属、非金属的330

固体、液体和气体的导热系数330

第五章太阳能热水器331

第一节太阳能热水器的构成及其工作原理331

一、闷晒式热水器331

图6-5-1三种闷晒式热水器的331

原则结构示意图331

二、循环式热水器331

原则系统图332

一、水箱332

图6-5-2三种循环式热水器的332

第二节水箱和水箱配管332

图6-5-4 1000升循环水箱结构图333

图6-5-3 500升循环水箱结构图333

图6-5-5常用补给水箱结构图334

二、水箱配管334

图6-5-6水箱配管示意图334

第三节 热水器的热性能计算334

一、热水器的热流计算335

二、年集热量的预测335

第四节 太阳能热水器系统的设计335

一、系统方式335

二、循环阻力计算335

图6-5-7确定自然循环式热水336

数？336

表6-5-1不同部件的损失系336

器系统中心距的原理示意图336

表6-5-2日产热水量1000L至4000L的四种热水器系统的平面布置337

三、热水器系统的平面布置338

四、集热器的连接方式339

图6-5-8强迫循环的不同串并339

联方式339

图6-5-10等程式管道系统布置图340

五、集热器的安装倾角340

表6-5-3一年中各月份的月平均340

太阳赤纬340

六、管道系统340

图6-5-9平板集热器的安装倾角340

一、试验回路341

图6-5-12两种太阳能热水器341

系统热效率测试回路341

二、各种参数的测量341

第五节热水器效率的测试341

道系统布置图341

图6-5-11 两种不同的不等程管341

第六节 闷晒式密封型太阳能热水器342

一、密封型太阳能热水器的构成342

二、密封型太阳能热水器的制作342

三、热水器效率计算342

图6-5-13多筒太阳能热水器结构343

第七节 太阳能热水器的安装和使用保养343

第八节 太阳能热水器系统的故障检修344

二、太阳灶的分类345

一、基本情况345

第一节我国太阳灶发展现状和分类345

第六章太阳灶345

第二节抛物面的聚光特性346

一、抛物线的聚焦特性346

图6-6-1抛物线的聚焦346

二、旋转抛物面及其焦斑尺寸346

图6-6-2 旋转抛物面聚焦示意图346

三、最大收集角2？r346

图6-6-3最大收集角的计算图例346

二、聚光式太阳灶的设计计算347

第三节 聚光式太阳灶的设计347

一、聚光式太阳灶的构成347

表6-6-1 正抛和偏抛太阳灶特347

点比较347

具底平面的关系图348

图6-6-5典型太阳灶截光面轮廓348

线348

图6-6-4太阳灶反射光线与炊348

图6-6-6灶面镜片和锅底之间349

的几何关系349

图6-6-7表示选择在不同部位349

矩形灶面的几何关系349

三、结构设计350

示意图350

图6-6-8炊具支撑架高度计算350

系数？和抛物面部位的关系350

表6-6-2矩形灶面的平均采光350

图6-6-9典型太阳灶总体结构351

示意图351

表6-6-3几种太阳灶反光面特351

性的比较351

表6-6-4几种太阳灶灶壳特性351

的比较351

图6-6-12旋转轴352

一、薄壳水泥结构灶体的制作352

第四节聚光式太阳灶的制作352

图6-6-11抛物线刮板352

图6-6-10丁字轴架结构示意图352

与校正方法示意图353

图6-6-14凸模制作示意图353

图6-6-13刮板和旋转轴的装配353

图6-6-15灶壳外形示意图354

二、薄壳玻璃纤维结构灶体的制作354

第五节 聚光式太阳灶的热性能测试355

一、太阳灶热效率的定义355

二、试验回路355

图6-6-16太阳灶闷晒热效率试355

验回路355

二、箱式太阳灶的制作356

图6-6-17箱式太阳灶356

第六节箱式太阳灶356

图6-6-18箱盖结构示意图357

三、箱式太阳灶的试用检查357

第七节国内太阳灶简介357

第八节太阳灶的使用、保养和维修357

构示意图357

图6-7-7塑料薄膜日光温室结357

表6-6-5国产太阳灶性能参数358

汇总表358

二、建设地的选择和布局359

一、设计程序359

第二节太阳能温室的设计和建造359

第七章太阳能温室359

第一节太阳能温室工程原理359

图6-7-1典型太阳能温室示意图359

四、温室荷载360

三、建筑设计360

图6-7-2不同用途温室的平面361

布置图361

图6-7-3不同玻璃温室各部位362

的风力系数362

五、太阳能温室的热平衡计算362

图6-7-4地面传热热流线及其划363

分带的传热系数363

六、结构设计363

分布示例364

一、太阳能温室在蔬菜瓜果栽培中的应用364

第三节太阳能温室的各种应用364

图6-7-5典型双屋面结构内力364

结构示意图365

图6-7-6典型鞍山式日光温室365

图6-7-8单屋面日光加热温室366

结构示意图366

一、箱式太阳灶的基本工作原理366

三、太阳能温室饲养367

示意图367

图6-7-10 连接屋面日光加热温367

图6-7-9双屋面日光加热温室367

室结构示意图367

图6-7-11 太阳能制酱温室结构367

结构示意图367

二、太阳能温室制酱367

一、太阳房的含义和分类369

二、太阳房的热平衡概念369

三、不同太阳房的系统和特点369

第二节被动式自然供暖太阳房369

第八章太阳房369

第一节太阳房的基本概念369

表6-8-1不同太阳房的系统和特370

点370

表6-8-2几种典型被动式自然供暖太阳房的供暖方式及其特点371

系统参考图及其特点372

表6-8-3各种主动式太阳房热372

第三节主动式太阳房372

第四节太阳房的设计与建造374

一、太阳房的总体设计374

图6-8-1 主动式太阳房热系统原则系统图375

表6-8-4热水集热系统和热风376

集热系统优缺点的比较376

图6-8-2评价经济指标的概念图376

二、太阳房热系统的设计与计算376

表6-8-5 不同厚度隔热墙和不同层数窗户的热损失数据377

三、太阳房的建筑结构设计378

表6-8-6太阳房热平衡计算表379

图6-8-4蓄放热地面结构380

图6-8-3太阳房外墙结构380

图6-8-6太阳房的平顶屋顶结构381

图6-8-5太阳房中通常采用的几种普通地面结构381

结构382

图6-8-8典型太阳房集、蓄热墙382

结构382

图6-8-7太阳房隔热门窗的原则382

图6-8-9太阳房集、蓄热墙运行方式示意图383

第五节农村节能房实例383

一、建筑设计383

图6-8-10 北京市大兴县义和庄农村节能房平面建筑结构图384

图6-8-11 花格槛墙结构示意图385

第六节太阳房的管理与维修386

一、被动式太阳房386

三、热工分析386

二、平面建筑结构设计386

二、主动式太阳房387

第九章太阳光发电388

第一节太阳电池的种类和基本工作388

原理388

一、太阳电池种类及其基本性能388

表6-9-1 五种主要太阳电池的基本性能参数表388

二、太阳电池的基本工作原理388

一、太阳光发电系统的设计389

示意图389

第二节太阳光发电系统389

图6-9-2太阳电池工作原理389

图6-9-1半导体的能带模型389

系统图390

图6-9-3典型太阳光发电390

二、系统部件的选择392

表6-9-2典型硅太阳电池方阵392

工作参数392

表6-9-3太阳光发电系统中常用四种蓄电池规格393

第三节太阳光发电应用实例393

一、气象观测393

图6-9-4高原气象站太阳电池电源系统框图393

表6-9-4小型、中型、大型三种太阳能水泵的基本参数394

统图394

统图394

图6-9-6太阳能黑光灯原则系394

图6-9-5太阳能电围栏原则系394

二、农、林、牧业394

三、农户日常生活用电395

第四节太阳电池电源的使用、保养和维修395

一、太阳电池方阵395

二、蓄电池组395

三、太阳能干燥原理397

图6-10-1 各种型式太阳能干燥器原则结构示意图397

一、概述397

二、太阳能干燥器分类397

第十章太阳能的其它应用397

第一节太阳能干燥器397

四、太阳能干燥器的设计要点398

五、几种常用农副产品太阳能398

干燥器398

图6-10-2温室型太阳能红枣398

干燥器398

图6-10-3太阳能木材干燥装置399

第二节太阳能热气机发电400

一、基本工作原理400

图6-10-4热气机循环的四个400

过程400

二、自由活塞式热气发电机400

图6-10-5不同热力循环的效率401

参考文献401

图6-10-6 自由活塞式太阳能热气发电机组结构示意图401

曲线401

第一节水力发电的基本原理及特点402

一、基本原理402

图7-1-1 天然河流的水能示意402

图402

二、水电站的特点403

图7-1-2坝后式水电站透视图404

第二节我国丰富的水能资源405

二、可能开发的水能资源量405

表7-1-1 世界上一些国家可能开发的水能资源量405

三、我国水能资源分布情况405

一、水能资源的理论蕴藏量405

表7-1-2全国水能资源分区、分省统计表406

四、我国水能资源按水系分布情况407

表7-1-3我国水能资源按水系407

分布表407

表7-1-4我国主要河流径流特407

征值表407

第三节我国水力发电站的建设概况407

表7-1-5 全国已建和在建大型水电站一览表408

表7-1-6全国小水电资源分布及开发情况一览表409

第二章小水电站的规划和设计410

第一节小水电站基本建设程序410

一、规划410

二、项目建议书410

三、设计任务书410

四、设计410

第二节勘测410

一、社会经济情况调查410

二、地形测量410

二、装机容量和发电量计算411

一、规划的基本要求及其主要内容411

四、地质勘探411

第三节规划411

三、水文资料调查411

三、河流水能蕴藏量的计算412

图7-2-1 河流水能资源蕴藏图412

第四节小水电站的类型及其选择413

一、堤坝式水电站414

图7-2-2河床式水电站414

图7-2-3坝后式水电站415

二、引水式水电站415

三、混合式水电站415

四、无调节水电站415

图7-2-4引水式水电站416

图7-2-5混合式水电站417

一、水能计算的目的和任务418

五、有调节水电站418

第五节水能计算418

六、其他形式的水电站418

二、水能计算需要的基本资料419

三、水电站的水头计算419

四、水电站的流量计算420

图7-2-6日平均流量历时曲线421

五、水能计算方法421

表7-2-1无调节水电站E和N计422

算表422

六、水电站的保证功率、保证电能和多年平均年发电量422

一、电力系统423

第六节水电站与电力系统423

考表423

表7-2-2水电站设计保证率参423

三、电力负荷图424

图7-2-7 电力系统日负荷图424

二、电力用户424

图7-2-8年负荷图425

四、设计水平年的选择425

五、用户对电力系统的基本要求425

六、水电站的装机容量425

表7-2-3 装机容量设计年利用小时数参考表426

七、水电站在负荷图中的位置426

一、计算目的及任务427

二经济特性和经济指标427

第七节水电站的动能经济计算427

表7-2-4水电站综合折旧率定428

额表428

表7-2-5水电站建筑物及机电设备折旧定额表428

第三章水电站的水轮发电机组430

第一节水轮机的类型430

一、反击式水轮机430

图7-3-1反击式水轮机水流方向431

示意图431

图7-3-2卧轴混流式水轮机431

二、冲击式水轮机431

四、水轮机型号的表示433

图7-3-3冲击式水轮机433

三、装置形式433

表7-3-1水轮机型号对照表434

表7-3-2转轮新旧型号对照表434

五、各种水轮机的适用范围434

表7-3-3水轮机适用范围表434

第二节水轮机的构造435

一、反击式水轮机的构造435

图7-3-4明槽式进水室438

图7-3-5 封闭式进水室439

图7-3-7导水机构示意图440

图7-3-8混流式转轮外形图440

表7-3-4转桨式水轮机转轮叶片数与水头的关系表440

图7-3-10直锥形尾水管441

图7-3-9轴流式水轮机转轮441

外形图441

图7-3-11尾水渠尺寸图442

表7-3-5尾水管标准弯段442

尺寸表442

表7-3-6常用尾水管各部尺442

寸表442

图7-3-12弯曲尾水管图443

二、冲击式水轮机的构造444

图7-3-13斜击式转轮444

图7-3-14喷嘴及针阀结构图444

三、水轮机类型的选择445

二、机组数目的选择445

第三节机组型式及机组数目的选择445

图7-3-15折向器工作示意图445

一、机组选择的内容445

表7-3-7 中小型轴流式、混流式转轮型参数表446

表7-3-8小型反击式水轮机适用范围参考表446

第四节水轮机的气蚀、吸出高度和安装高程的确定447

一、气蚀447

二、吸出高度的确定447

的规定448

第五节水轮机的调速设备448

一、调速器的作用448

图7-3-16水轮机吸出高度448

三、水轮安装高程的确定448

二、调速器的类型449

图7-3-17 ZD760-LM-60型水轮机449

调速器449

表7-3-9中、小型自动调速器性能规格表450

图7-3-18 自动调速器工作原理示意图451

第六节发电机的型式及其选择451

一、发电机的型式及特点451

二、发电机的选择451

图7-3-19立式机组装置图453

形尺寸454

图7-3-20立轴发电机的外454

参考表454

表7-3-10立轴发电机外形尺寸454

第四章水电站专用水工建筑物455

第一节进水建筑物455

一、进水建筑物的功用及要求455

图7-4-1 坝式进水口布置图455

二、深式进水口的型式及特点456

三、深式进水口的主要设备457

图7-4-2隧洞式进水口布置图457

图7-4-3压力墙式进水口458

布置图458

图7-4-4塔式进水口布置图459

图7-4-5坝式进水口的多边形拦459

污栅459

图7-4-6栅片结构图460

四、开敞式进水口460

图7-4-7无坝引水式进水口461

布置图461

图7-4-8设有冲沙闸的有坝引水枢纽示意图461

图7-4-9设有沙底孔的有坝引水枢纽示意图462

图7-4-10设有沉沙池的有坝引水枢纽示意图462

三、渠道断面型式及构造463

二、渠道线路的选择463

四、动力渠道中水流状态463

一、对动力渠道的设计要求463

第二节动力渠道463

图7-4-11渠道断面形式图464

图7-4-12渠道断面型式及464

构造464

五、渠道断面尺寸的确定465

表7-4-1 渠堤超高和堤顶465

宽度表465

表7-4-2渠道断面边坡系数表465

图7-4-13 自动调节渠道示意图466

图7-4-14非自动调节渠道467

示意图467

图7-4-15 自动调节渠道水深与流量关系图468

第三节压力前池468

一、前池的作用468

二、前池总体布置469

图7-4-1 6压力前池布置图469

三、前池水位控制469

图7-4-17 压力前池的构造及470

尺寸470

图7-4-1 8 陡槽式消力池主要尺寸示意图471

四、压力前池的构造及其主要尺寸471

表7-4-3陡槽下游消力池尺寸472

参考表472

图7-4-19压力墙断面图472

图7-4-20 压力水管进口尺寸示473

意图473

表7-4-4边墙及底板尺寸参考表473

四、压力水管的水力计算474

二、压力水管的布置474

三、压力水管经济直径选择474

一、压力水管类型474

第四节压力水管474

图7-4-21压力水管向机组供水475

方式475

第五节调压室476

图7-4-22调压室的布置图476

图7-4-23调压室基本型式476

第五章水电站厂房478

第一节厂区及厂房的组成和功能478

图7-5-1厂区枢纽平面布置478

示意图478

意图479

图7-5-2几种常用高压阀门示479

一、水力系统479

图7-5-3油、水、气系统示481

意图481

三、水流控制系统482

二、电力系统482

四、电气及通讯系统482

五、油、水、气系统482

六、交通运输系统482

七、维修及试验设备482

八、采光、通风、取暖、防潮、生活卫生及保安防火系统482

图7-5-4农村小水电站厂房布置483

示意图483

图7-5-5水电站厂房剖面示意图483

第二节水电站厂房的主要类型484

图7-5-6卧轴式机组厂房示意图485

二、按厂房上部结构特点分类486

三、按厂房下部结构特点分类486

四、按水力资源分类486

第三节厂区枢纽总体布置486

图7-5-7厂区枢纽布置方案示意486

图486

一、按水头形成的特点分类486

表7-5-1技术供水用水量487

第四节厂房内有关设备的布置487

一、布置要求487

二、厂房结构特点487

参考表487

第五节水电站的水、油、气系统487

一、水电站的供水系统487

意图489

图7-5-8立轴式机组厂房布置示489

图7-5-9压力钢管取水示意图490

二、水电站的排水系统490

图7-5-10检修、渗漏排水合一系统示意图490

三、水电站的油系统490

一、电气主接线491

第七节水电站的主要电气设备491

四、机修设备491

三、起重设备491

一、通风系统491

机修设备491

第六节水电站的通风、采暖、起重及491

四、水站电的压缩空气系统491

二、采暖系统491

表7-5-2电气主接线图中常用的电气设备图形符号表492

二、电力变压器492

图7-5-11发电机—变压器组单元接线图493

图7-5-12发电机—变压器组扩大单元接线图493

三、开关设备和熔断器493

图7-5-13 SFSL-20000/110型电力变压器494

四、电压互感器和电流互感器495

图7-5-14 SN4-10G及SN4-20G型断路器495

五、载流导体和绝缘子495

六、防雷保护与接地装置496

图7-5-15 SW4-110型断路器496

图7-5-16隔离开关498

图7-5-17熔断器499

图7-5-18电压互感器500

图7-5-19电流互感器501

图7-5-20避雷线防雷保护502

示意图502

图7-5-21阀型避雷器示意图502

表7-6-1 水利水电枢纽工程的分等指标503

三、水工建筑物特点503

二、水工建筑物分类503

一、水利枢纽503

第一节 水利枢纽及水工建筑物503

第六章水电站通用水工建筑物503

图7-6-1 水利枢纽示意图504

四、水利水电工程分等及水工建筑物分级505

表7-6-2水工建筑物级别的505

划分505

第二节挡水建筑物——坝505

一、土坝505

图7-6-2均质土坝示意图506

图7-6-4塑性斜墙坝断面507

示意图507

示意图507

图7-6-3塑性心墙坝断面507

表7-6-3均质土坝基本尺寸508

参考表508

表7-6-4塑料心墙坝基本尺寸参508

考表508

表7-6-5塑性斜墙坝基本尺寸参508

考表508

表7-6-6风浪高度表508

图7-6-5排水设备示意图509

图7-6-6反滤层示意图509

图7-6-7浆砌石重力坝非溢流断面510

示意图510

二、浆砌石重力坝510

表7-6-7非溢流坝坝顶最小超高、最小安全加高值表510

表7-6-8 浆砌石溢流重力坝断面尺寸表（岩