第1章 绪论 1
1.1 水力学的任务 1
1.2 连续介质 2
1.3 流体物理量 2
1.4 液体的主要物理性质 3
1.5 作用在流体上的力 9
1.6 理想流体与不可压缩流体 9
1.7 水力学的研究方法 10
本章知识点 11
思考题 11
习题 12
第2章 流体静力学 13
2.1 流体静压强及其特性 13
2.2 流体平衡微分方程及其积分 15
2.3 流体静压强分布规律 19
2.4 压强的量测 24
2.5 作用于平面上的静水总压力 26
2.6 作用于曲面上的静水总压力 32
2.7 浮力、潜体及浮体的稳定性 37
本章知识点 39
思考题 40
习题 42
第3章 流体运动学 46
3.1 流动描述 46
3.2 描述流体运动的基本概念 50
3.3 流体运动的连续性方程 55
3.4 流体微团运动分析 58
3.5 无涡流与有涡流 61
3.6 恒定平面势流 63
本章知识点 73
思考题 74
习题 75
第4章 流体动力学 76
4.1 理想流体运动微分方程及其积分 76
4.2 实际流体运动微分方程及其积分 82
4.3 实际流体恒定总流能量方程 90
4.4 实际流体非恒定总流的能量方程 99
4.5 实际流体恒定总流的动量方程 100
本章知识点 110
思考题 111
习题 112
第5章 流动阻力和能量损失 117
5.1 液流形态及其判别标准 117
5.2 水头损失的分类 120
5.3 均匀流基本方程 121
5.4 层流运动 123
5.5 紊流运动 124
5.6 沿程阻力系数的变化规律及其影响因素 131
5.7 沿程损失的经验公式——谢齐公式 137
5.8 边界层与边界层分离现象简介 139
5.9 局部水头损失 142
本章知识点 148
思考题 149
习题 150
第6章 量纲分析与相似原理 153
6.1 量纲分析 153
6.2 流动相似的概念 157
6.3 相似准则 159
6.4 模型设计 162
本章知识点 166
思考题 167
习题 167
第7章 孔口管嘴和有压管流 168
7.1 薄壁孔口恒定出流 168
7.2 管嘴恒定出流 171
7.3 孔口(管嘴)的变水头出流 174
7.4 短管的水力计算 175
7.5 长管的水力计算 180
7.6 有压管路中的水击 191
本章知识点 196
思考题 198
习题 199
第8章 明渠恒定流 202
8.1 明渠的类型 202
8.2 明渠均匀流的特征及形成条件 204
8.3 明渠均匀流基本公式 205
8.4 明渠均匀流水力计算 209
8.5 明渠非均匀流特征及流动描述 215
8.6 明渠非均匀渐变流微分方程 222
8.7 明渠非均匀流水面曲线变化规律及其定性分析 224
8.8 明渠非均匀渐变流水面曲线计算 229
8.9 天然河道水面曲线的计算 231
本章知识点 233
思考题 235
习题 235
第9章 水跃 238
9.1 水跃特征及其描述 238
9.2 水跃基本方程 239
9.3 水跃的基本计算 240
9.4 水跃发生的位置 245
9.5 扩散渠道中的水跃 246
本章知识点 247
思考题 248
习题 248
第10章 堰流及闸孔出流 249
10.1 堰的类型及堰流基本公式 250
10.2 薄壁堰 252
10.3 宽顶堰 255
10.4 实用断面堰 259
10.5 闸孔出流 266
本章知识点 270
思考题 271
习题 271
第11章 渗流 273
11.1 渗流的基本概念 273
11.2 渗流的基本定律 275
11.3 地下水的恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流 278
11.4 均质土坝的渗流 284
11.5 渗流场问题的理论基础 286
11.6 井的渗流 290
11.7 求解渗流问题的流网法 295
11.8 水电比拟法 298
本章知识点 301
思考题 302
习题 303
第12章 明渠非恒定流 305
12.1 明渠非恒定流的特征和分类 305
12.2 明渠非恒定渐变流基本方程 307
12.3 初始条件及边界条件 311
12.4 特征线法 312
12.5 直接差分解法 319
本章知识点 329
思考题 330
习题 330
第13章 船闸输水系统 331
13.1 船闸输水系统形式 331
13.2 短廊道输水系统的水力计算 333
13.3 孔口输水系统灌泄水的水力计算 345
13.4 分散式输水系统灌泄水的水力计算 350
13.5 惯性力影响的计算 354
13.6 廊道阀门后动水压强随时间的变化 356
本章知识点 358
思考题 358
习题 359
第14章 泥沙运动 360
14.1 泥沙特性 360
14.2 泥沙运动形式 364
14.3 泥沙起动 366
14.4 沙波运动 373
14.5 推移质运动 375
14.6 悬移质运动 377
本章知识点 385
思考题 386
习题 387
第15章 波浪运动 389
15.1 波浪基本描述 389
15.2 势波的概念 390
15.3 微幅波理论 392
15.4 斯托克斯(Stokes)有限振幅波理论 401
15.5 作用在直立墙上的波浪力 404
15.6 作用在孤立结构物上的波压力 412
本章知识点 421
思考题 422
习题 422
第16章 泄水建筑物下游水流的衔接与消能 424
16.1 衔接与消能的主要方式 424
16.2 泄水建筑物下游收缩断面水深的计算 426
16.3 底流消能的水力计算 429
16.4 挑流消能的水力计算 438
16.5 面流消能及戽流消能 446
本章知识点 448
思考题 448
习题 448
第17章 高速水流 451
17.1 高速水流的脉动压强与水工建筑物的振动 451
17.2 高速水流的空化与水工建筑物的空蚀 457
17.3 高速水流的掺气 463
17.4 急流冲击波 467
本章知识点 471
思考题 472
习题 472
附录A 常用单位换算表 473
附录B 梯形及矩形渠道均匀流水深求解图 474
附录C 梯形及矩形渠道均匀流底宽求解图 475
参考文献 476