水力学

第1章 液体的主要物理性质及作用力 1

1.1 水力学的任务与研究对象 1

1.2 量纲和单位 2

1.3 液体的主要物理性质 2

1.4 连续介质和理想液体的概念 9

1.5 作用在液体上的力 10

1.6 水力学的研究方法 11

思考题1 11

习题1 12

第2章 水静力学 13

2.1 静水压强及其特性 13

2.2 液体平衡微分方程及其积分 15

2.3 重力作用下静水压强的分布规律 17

2.4 压强的量测 21

2.5 作用在平面上的静水总压力 24

2.6 作用在曲面上的静水总压力 29

2.7 浮体的平衡与稳定 32

2.8 在重力与惯性力同时作用下液体的相对平衡 37

思考题2 40

习题2 41

第3章 液体一元运动基本理论 47

3.1 液体运动的若干基本概念 47

3.2 描述液体运动的两种方法 52

3.3 用控制体概念分析液体运动的基本方程 56

3.4 连续方程 61

3.5 元流的能量方程 64

3.6 实际液体恒定总流的能量方程 68

3.7 实际液体恒定总流能量方程的应用 70

3.8 恒定总流的动量方程与动量矩方程 79

思考题3 86

习题3 87

第4章 相似原理与量纲分析 93

4.1 流动的相似 93

4.2 相似准则 95

4.3 模型试验 96

4.4 量纲分析 101

思考题4 109

习题4 109

第5章 液体的流动型态及水头损失 111

5.1 水头损失产生的原因及分类 111

5.2 均匀流中沿程水头损失的计算公式 113

5.3 液体流动的两种型态 115

5.4 圆管层流运动沿程水头损失的计算 118

5.5 紊流的特征 120

5.6 紊流中的流速分布 124

5.7 圆管紊流沿程水头损失的计算 129

5.8 计算沿程水头损失的谢才公式 133

5.9 局部水头损失 136

思考题5 142

习题5 143

第6章 恒定有压管流 147

6.1 概述 147

6.2 短管的水力计算 148

6.3 长管的水力计算 157

6.4 管网的水力计算 169

思考题6 176

习题6 176

第7章 明渠恒定流 182

7.1 明渠均匀流 182

7.2 明渠恒定流的流动类型及其判别 192

7.3 水跌与水跃 199

7.4 明渠渐变流的基本微分方程 203

7.5 棱柱形渠道中渐变流水面曲线的定性分析 204

7.6 明渠渐变流水面曲线的定量计算 213

7.7 天然河道的水面曲线计算 217

思考题7 220

习题7 221

第8章 堰流及闸孔出流 226

8.1 概述 226

8.2 堰流的基本公式 230

8.3 闸孔出流的基本公式 240

8.4 堰流、闸孔出流的典型问题 245

思考题8 247

习题8 247

第9章 泄水建筑物下游水流的衔接与消能 250

9.1 概述 250

9.2 底流衔接形式的判别 252

9.3 消能池的水力计算 256

9.4 挑流衔接与消能 264

思考题9 269

习题9 270

第10章 液体运动的三元分析 272

10.1 液体微团运动的基本形式 272

10.2 无涡流与有涡流 277

10.3 液体三元运动的连续方程 281

10.4 理想液体的运动微分方程 283

10.5 理想液体运动微分方程的积分 286

10.6 恒定平面势流 288

10.7 实际液体的运动微分方程 296

思考题10 301

习题10 301

第11章 渗流 305

11.1 概述 305

11.2 渗流的基本定律 306

11.3 地下水的渐变渗流 309

11.4 井和井群 313

11.5 均质土坝的渗流计算 318

11.6 渗流的基本微分方程 322

11.7 平面渗流的流网解法 325

思考题11 330

习题11 331

第12章 波浪理论 335

12.1 概述 335

12.2 势波运动的基本方程、边界条件及初始条件 338

12.3 微幅平面势波的流速势函数 342

12.4 波浪运动特性 347

思考题12 356

习题12 356

第13章 管渠非恒定流 358

13.1 有压管路非恒定流 358

13.2 明渠非恒定流 374

思考题13 387

习题13 387

第14章 挟沙水流理论基础 389

14.1 概述 389

14.2 河流泥沙的基本特性 389

14.3 河流泥沙的起动 393

14.4 河流的推移质运动 399

14.5 河流的悬移质运动 401

思考题14 407

习题14 408

习题参考答案 409

附图Ⅰ 梯形、矩形断面明渠的正常水深h0求解图 416

附图Ⅱ 梯形、矩形、圆形断面明渠的临界水深hcr求解图 417

附图Ⅲ 矩形断面渠道收缩断面水深及水跃共轭水深的求解图 418

附图Ⅳ 矩形断面渠道的收缩断面水深、共轭水深、消能池深度和长度、消力墙高度及综合式消能池的求解图 419

参考文献 420