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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（岩石基础）511

三、拱坝511

图7-6-8浆砌石溢流重力坝断面512

示意图512

图7-6-9拱坝断面及平面布置示513

意图513

四、其他坝型513

图7-6-10支墩坝示意图513

图7-6-11 混凝土硬壳坝示意图513

图7-6-12干砌石坝514

表7-6-9干砌石坝断面尺寸参考514

表514

二、水闸的构成及其功能515

三、水闸的工作特点515

图7-6-13木桩堆石坝515

一、水闸类型515

第三节水闸515

图7-6-14土基上水闸立体示516

意图516

四、主要尺寸的拟定517

图7-6-15闸孔型式517

图7-6-16驼峰形堰参考尺寸517

图7-6-17闸墩形状517

图7-6-18固定式启闭机及工作、518

交通桥518

五、闸室的稳定518

图7-6-19挡土墙519

表7-6-11 抗滑稳定安全系数表519

表7-6-10不同地基的摩擦系519

数f519

七、两岸连接型式520

图7-6-20边墩及翼墙的布520

置形式520

六、基础处理520

第四节泄水建筑物521

一、概述521

二、正槽式溢洪道521

图7-6-21 正槽溢洪道总体521

布置图521

三、侧槽溢洪道522

图7-6-22泄槽布置图522

四、泄水隧洞523

设施523

图7-6-23泄槽末端的扩散及消能523

图7-6-24侧槽溢洪道示意图524

图7-6-25隧洞断面形式及其衬砌525

结构525

图7-6-26泄水洞的平台扩散水跃消能示意图525

第五节通航过坝建筑物526

一、筏道526

二、漂木道526

三、过木机526

四、架空索道526

图7-6-27过木建筑物示意图526

表7-7-3土壤类别、性能及527

表7-7-2金属527

容重527

第七章小型水电站工程施工527

表527

第一节主要建筑材料及构筑件重量527

表7-7-1木材527

表7-7-4岩石牢固系数fR及其他528

指标528

表7-7-5石灰、水泥、灰浆、混凝土容重及配合比参考表528

一、施工导流的基本方式529

图7-7-1全段及分段围堰示意529

图529

第二节 施工导流529

表7-7-6砌体及其他材料容重529

二、导流流量的确定530

表7-7-7确定导流流量的参考530

表530

三、围堰530

四、截流530

图-7-2？堰截流方式示意图530

第三节基坑排水及开挖530

一、基坑排水530

二、混凝土的浇筑分块及温度控制531

一、混凝土质量的控制531

第五节混凝土工程施工531

二、定线放样531

第四节施工放样531

二、基坑开挖531

一、定位531

图7-7-3混凝土坍落度测定法532

三、模板532

四、混凝土的拌合、运输、浇筑和532

养护532

第六节施工进度计划533

一、编制方法533

二、平衡修正533

第七节工程概算及预算533

一、试运行534

第八章小水电站的运行管理534

第一节 水轮发电机组的运行534

二、正常运行535

表7-8-1 小型水电站运行536

记录表536

第二节 水轮机常见事故及其维修537

一、常见事故537

二、维护与检修537

第三节 发电机常见事故及其维修537

一、发电机的常见事故537

三、调速器的维护及事故处理538

一、调速器的调试538

二、运行操作538

二、发电机的维修538

第四节 调速设备的运行与维修538

第五节 电气设备的运行及其维护539

一、电气设备的运行539

二、电气设备的维护539

第六节 水工建筑物的运行与维护539

一、土坝的观测与维护539

二、浆砌石坝的观测与维护539

三、引水渠道的运行与维护539

六、压力水管的观测与维护540

一、生产管理540

第七节小水电站的管理540

五、压力前池的运行与维护540

四、进水闸的运行与维护540

二、技术管理541

三、组织管理541

参考文献541

附录543

附录1 单位换算表543

附录2 几种生物质燃料分析基组成成分和低发热量545

附录3 国内外能源林造林部分供选树种概况546

附录4 中国各地的风能资源553

附录5 全国太阳能利用区划系统及分布特征561

附录6 全国各主要城市地理纬度、平均太阳总辐射量、年平均日照时数和年平均日照百分率汇总表562

附录7 各地各月日照时数大于或等于6小时的天数565

附图1 我国太阳能年总量分布图566