序

前言

第一章 绪论 1

第一节 水力学的研究对象和任务 1

第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质 1

第三节 作用于液体上的力 7

第四节 水力学的研究方法 7

习题 9

第二章 水静力学 10

第一节 静水压强及其特性 10

第二节 重力作用下的液体平衡 13

第三节 静水压强的量测 16

第四节 作用在平面上的静水总压力 18

第五节 作用在曲面上的静水总压力 24

*第六节 重力和惯性力共同作用下的液体平衡 27

习题 30

第三章 恒定流的基本原理 35

第一节 描述液体运动的方法 35

第二节 液体运动的一些基本概念 38

第三节 均匀流和非均匀流、渐变流和急变流 41

第四节 恒定总流的连续性方程 43

第五节 恒定总流的能量方程 44

第六节 能量方程应用举例 50

第七节 恒定总流的动量方程 55

习题 59

第四章 水流型态与水头损失 63

第一节 水头损失及其分类 63

第二节 均匀流沿程水头损失与切应力的关系 64

第三节 液体流动的两种型态 66

第四节 紊流运动 68

第五节 沿程水头损失的分析与计算 74

第六节 局部水头损失的分析和计算 80

习题 85

第五章 管流 87

第一节 概述 87

第二节 简单管道的水力计算 88

第三节 虹吸管及水泵装置的水力计算 98

第四节 复杂管道的水力计算 102

第五节 管网水力计算 107

第六节 压力管道中的水击问题 111

习题 115

第六章 明渠恒定均匀流 120

第一节 概述 120

第二节 明渠均匀流的特性及计算公式 122

第三节 明渠均匀流的水力计算 125

第四节 明渠均匀流计算中的几个问题 129

习题 133

第七章 明渠恒定非均匀流 135

第一节 明渠水流的三种流态及其判别 135

第二节 缓流、急流的转换现象--水跌与水跃 143

第三节 明渠恒定非均匀渐变流基本方程 152

第四节 棱柱体渠道恒定非均匀渐变流水面线分析 153

第五节 明渠恒定非均匀渐变流水面线计算 159

第六节 弯道水流简介 167

习题 169

第八章 闸孔出流和堰流 173

第一节 概述 173

第二节 闸孔出流 174

第三节 堰流 180

第四节 无压隧洞的水力计算 196

习题 200

第九章 泄水建筑物下游水流的衔接与消能 203

第一节 概述 203

第二节 底流式衔接与消能 205

第三节 挑流式衔接与消能 216

习题 222

第十章 渗流 224

第一节 概述 224

第二节 达西定律 226

第三节 地下河槽中的恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流 229

第四节 井、截渗沟和渠道的渗流计算 235

第五节 平面渗流的图解法 240

第六节 用水电比拟法绘制流网 244

习题 245

第十一章 高速水流简介 247

第一节 高速水流的脉动压强 247

第二节 水工建筑物的气蚀问题 250

第三节 明渠高速掺气水流 252

第四节 明渠急流的冲击波和滚波 256

习题 257

第十二章 水力模型试验基础 258

第一节 概述 258

第二节 相似的基本原理 259

第三节 各种力作用下的相似准则 261

习题 267

第十三章 Microsoft Excel在水力计算中的应用 268

第一节 概述 268

第二节 计算实例 269

附录 287

参考文献 291 2100433B

刘纯义等主编的《水力学》是为高等职业技术学校水利水电建筑工程专业和水利工程专业编写的教材。全书共分十三章，包括绪论、水静力学、恒定流的基本原理、水流型态与水头损失、管流、明渠恒定均匀流、明渠恒定非均匀流、闸孔出流于堰流、泄水建筑物下游水流的衔接与消能、渗流、高速水流简介、水力模型试验基础、Microsoft Excel在水力计算中的应用。各章节有例题、习题和常用图表。

《水力学》适用于普通高等专科学校同类专业的教学，亦可供水利水电工程技术人员参考。

第2版前言

第1版前言

第1章绪论1

1.1水力学的任务及其发展概况1

1.2液体的连续介质模型3

1.3作用在液体上的力4

1.4液体的主要物理性质5

1.5水力学的研究方法12

思考题14

习题14

第2章水静力学16

2.1静水压强及其特性16

2.2液体的平衡微分方程及其积分18

2.3重力作用下的液体平衡21

2.4压强的度量及量测23

2.5重力和惯性力同时作用下的液体平衡27

2.6平面上的静水总压力30

2.7曲面上的静水总压力34

2.8浮力及浮体与潜体的稳定性*37

思考题42

习题43

第3章液体运动学48

3.1描述液体运动的两种方法48

3.2液体运动的基本概念51

3.3液体运动的类型56

3.4连续性方程60

3.5液体微团运动的基本形式64

3.6无旋流与有旋流67

思考题71

习题71

第4章水动力学基础73

4.1理想液体元流的能量方程73

4.2实际液体元流的能量方程76

4.3实际液体总流的能量方程77

4.4恒定总流动量方程的推导88

4.5理想液体运动微分方程及其积分96

4.6实际液体运动微分方程102

4.7恒定平面势流106

思考题114

习题115水力学第2版目录

第5章流动阻力和水头损失121

5.1流动阻力与水头损失的基本概念121

5.2液体流动的两种型态122

5.3沿程水头损失与切应力的关系126

5.4圆管层流沿程水头损失128

5.5液体的湍流运动简介131

5.6湍流沿程水头损失的分析与计算138

5.7局部水头损失的分析与计算148

5.8边界层基本概念及绕流阻力155

思考题161

习题162

第6章量纲分析与相似原理165

6.1量纲分析法165

6.2相似基本原理172

6.3相似准则175

6.4相似原理的应用及限制条件181

思考题187

习题187

第7章孔口、管嘴出流和有压管流189

7.1薄壁孔口恒定出流189

7.2管嘴恒定出流194

7.3孔口变水头出流196

7.4短管水力计算197

7.5长管水力计算205

7.6复杂管道水力计算210

7.7管网水力计算基础215

7.8有压管道中的水击219

7.9湍动射流及湍动扩散223

思考题230

习题231

第8章明渠恒定均匀流238

8.1明渠特征及均匀流的形成238

8.2明渠均匀流的计算公式241

8.3明渠水力断面和允许流速242

8.4明渠均匀流水力计算的基本问题245

8.5无压圆管均匀流的水力计算248

8.6复式断面渠道的水力计算251

思考题253

习题253

第9章明渠恒定非均匀流255

9.1概述255

9.2缓流、急流、临界流及其判别256

9.3断面单位能量和临界水深259

9.4水跃和水跌264

9.5明渠非均匀渐变流的基本微分方程273

9.6明渠非均匀渐变流水面曲线分析274

9.7明渠非均匀渐变流水面曲线的计算281

思考题286

习题287

第10章堰流及闸孔出流290

10.1堰流定义和分类291

10.2堰流基本公式293

10.3薄壁堰流294

10.4实用堰流297

10.5宽顶堰流300

10.6闸孔出流305

思考题309

习题310

第11章渗流312

11.1概述312

11.2渗流基本定律314

11.3恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流316

11.4恒定渐变渗流浸润曲线的分析与计算318

11.5井和集水廊道的水力计算322

11.6井群的水力计算328

11.7用流网法求解渗流问题330

思考题334

习题335

习题答案(部分)337

参考文献344

第1章 AutoCAD基础知识

1．1 计算机绘图与AutoCAD简介

1．1．1 计算机绘图的概念

1．1．2 AutoCAD的发展历程

1．1．3 AutoCAD的功能概述

1．2 中文版AutoCAD2005的安装

1．2．1 使用单机中文版AutoCAD2005软件的系统要求

1．2．2 单机中文版AutoCAD2005软件的安装

1．3 中文版AutoCAD2005的工作界面

1．3．1 下拉菜单栏

1．3．2 工具栏

1．3．3 绘图区

1．3．4 系统命令行与文本窗口

1．3．5 状态栏

1．3．6 工具选项板窗口

1．3．7 对话框与快捷菜单

1．4 图形文件管理和退出AutoCAD

1．4．1 新建一个AutoCAD图形文件

1．4．2 打开已有的AutoCAD图形文件

1．4．3 保存AutoCAD图形文件

1．4．4 退出AutoCAD

1．5 了解AutoCAD的基本操作

1．5．1 激活命令的几种途径

1．5．2 结束或退出命令的几种方法

1．5．3 "命令行"操作

1．5．4 透明地使用命令

1．5．5 命令的重复、撤消与重做

1．5．6 关于鼠标的功能与操作

1．5．7 用鼠标对图形进行缩放与移动

1．5．8 获取联机帮助

1．6 AutoCAD的绘图环境设置

1．6．1 设置绘图选项

1．6．2 设置图形单位

1．6．3 设置图形界限

1．7 思考与练习

第2章 创建简单的二维图形

2．1 创建线对象

2．1．1 绘制直线

2．1．2 绘制射线

2．1．3 绘制构造线

2．2 创建多边形对象

2．2．1 绘制矩形

2．2．2 绘制正多边形

2．3 创建圆弧类对象

2．3．1 绘制圆

2．3．2 绘制圆弧

2．3．3 绘制椭圆

2．3．4 绘制椭圆弧

2．4 创建点对象

2．4．1 绘制单点

2．4．2 绘制多点

2．4．3 绘制等分点

2．4．4 绘制定距分点

2．5 思考与练习

第3章 控制图形显示

3．1 重新绘制和重新生成图形

3．2 缩放与平移视图

3．2．1 缩放视图

3．2．2 平移视图

3．3 使用鸟瞰视图查看图形

3．4 命名视图

3．4．1 了解命名视图

3．4．2 创建命名视图举例

3．5 AutoCAD的视口

3．5．1 视口的概念和作用

3．5．2 视口的创建和命名举例

3．5．3 视口的分割与合并

3．6 思考与练习

第4章 精确高效绘制图形

4．1 使用坐标

4．1．1 了解坐标系

4．1．2 直角坐标、极坐标以及坐标点的输入

4．1．3 坐标显示的控制

4．1．4 使用用户坐标系

4．1．5 使用点过滤器

4．2 使用对象捕捉

4．2．1 设置对象捕捉选项

4．2．2 使用对象捕捉的几种方法

4．3 使用捕捉、栅格和正交

4．3．1 设置捕捉和栅格选项

4．3．2 使用捕捉与栅格

4．3．3 使用正交模式

4．4 使用自动追踪

4．4．1 设置自动追踪选项

4．4．2 使用极轴追踪

4．4．3 使用对象捕捉追踪

4．5 应用举例

4．5．1 应用举例1

4．5．2 应用举例2

4．5．3 应用举例3

4．5．4 应用举例4

4．5．5 应用举例5

4．6 思考与练习

第5章 创建复杂的二维图形

5．1 创建多段线

5．1．1 绘制多段线

5．1．2 编辑多段线

5．2 创建样条曲线

5．2．1 绘制样条曲线

5．2．2 编辑样条曲线

5．3 创建多线、

5．3．1 绘制多线

5．3．2 设置多线样式

5．3．3 编辑多线

5．4 徒手绘制图形

5．4．1 创建徒手线

5．4．2 创建修订云线

5．5 创建面域

5．6 创建填充图案

5．6．1 添加图案填充

5．6．2 编辑图案填充

5．6．3 控制图案填充的可见性

5．6．4 分解图案

5．7 绘制圆环、宽线与二维填充图形

5．7．1 绘制圆环

5．7．2 绘制宽线

5．7．3 绘制二维填充图形

5．8 思考与练习

第6章 编辑图形对象

6．1 选择对象

6．1．1 在使用编辑命令前直接选取对象

6．1．2 在使用编辑命令后选取对象

6．1．3 使用SELECT命令选取对象

6．1．4 全部选择

6．1．5 快速选择

6．1．6 过滤选择

6．2 调整对象

6．2．1 删除对象

6．2．2 移动对象

6．2．3 旋转对象

6．3 创建对象副本

6．3．1 复制对象

6．3．2 镜像对象

6．3．3 偏移对象

6．3．4 阵列对象

6．4 修改对象的形状及大小

6．4．1 修剪对象

6．4．2 延伸对象

6．4．3 缩放对象

6．4．4 拉伸对象

6．4．5 拉长对象

6．5 拆分及修饰对象

6．5．1 分解对象

6．5．2 倒角

6．5．3 圆角

6．5．4 打断对象

6．6 使用夹点编辑图形

6．6．1 关于夹点

6．6．2 使用夹点编辑对象

6．7 修改对象的特性

6．7．1 使用对象特性工具栏修改对象的特性

6．7．2 使用特性窗口修改对象的特性

6．7．3 使用CHANGE和CHPROP命令修改对象的特性

6．7．4 配对象特性

6．8 思考与练习

第7章 创建文字与表格

7．1 创建文字对象

7．1．1 设置文字样式

7．1．2 创建单行文字

7．1．3 创建多行文字

7．1．4 插入外部文字

7．1．5 编辑文字

7．1．6 查找与替换文字

7．2 创建表格对象

7．2．1 创建与设置表格样式

7．2．2 表格创建与修改范例

7．3 思考与练习

第8章 标注图形尺寸

8．1 关于尺寸标注

8．1．1 尺寸标注的概述

8．1．2 尺寸标注的组成

8．1．3 尺寸标注的注意事项

8．2 创建尺寸标注的准备工作

8．2．1 新建标注样式

8．2．2 设置直线和箭头

8．2．3 设置文字

8．2．4 设置尺寸的调整

8．2．5 设置尺寸的主单位

8．2．6 设置尺寸的单位换算

8．2．7 设置尺寸公差

8．3 标注尺寸

8．3．1 线性标注

8．3．2 对齐标注

8．3．3 坐标标注

8．3．4 半径标注

8．3．5 直径标注

8．3．6 绘制圆心标记

8．3．7 角度标注

8．3．8 基线标注

8．3．9 连续标注

8．3．10 引线标注

8．3．11 倾斜标注

8．3．12 快速标注

8．3．13 利用多行文字创建特殊要求的公差标注

8．4 标注形位公差

8．4．1 了解形位公差

8．4．2 标注形位公差

8．5 编辑尺寸标注

8．5．1 修改尺寸标注文字的位置

8．5．2 编辑尺寸标注

8．5．3 尺寸的替代

8．5．4 使用夹点编辑尺寸

8．5．5 使用特性窗口编辑尺寸

8．6 思考与练习

第9章 用图层组织图形

9．1 创建和设置图层

9．1．1 了解图层

9．1．2 创建新图层

9．1．3 设置图层颜色

9．1．4 设置图层线型

9．1．5 设置图层线宽

9．1．6 设置图层状态

9．1．7 设置图层的打印样式

9．2 管理图层

9．2．1 图层管理工具栏介绍

9．2．2 切换当前层

9．2．3 过滤图层

9．2．4 保存与恢复图层设置

9．2．5 转换图层

9．2．6 改变对象所在图层

9．2．7 删除图层

9．3 图层的应用举例

9．4 思考与练习

第10章 三维绘图基础

10．1 关于三维图形

10．1．1 了解三维绘图

10．1．2 三维坐标系

10．2 观察三维图形

10．2．1 设置视点进行观察

10．2．2 使用三维动态观察器

10．2．3 显示平面视图

10．2．4 快速设置预定义的视点

10．2．5 以消隐方式显示图形

10．3 三维模型对象的分类

10．4 思考与练习

第11章 创建三维线和曲面对象

11．1 绘制三维线对象

11．1．1 使用3DPOLY命令绘制三维线

11．1．2 使用SPLINE命令绘制三维线

11．2 使用标高和厚度创建三维对象

11．2．1 关于标高和厚度

11．2．2 应用举例

11．3 绘制三维曲面对象

11．3．1 绘制基本三维曲面

11．3．2 绘制三维空间表面

11．3．3 多边形网格

11．3．4 绘制旋转曲面

11．3．5 绘制平移曲面

11．3．6 绘制直纹曲面

11．3．7 绘制边界曲面

11．4 思考与练习

第12章 创建三维实体对象

12．1 创建基本的三维实体对象

12．1．1 长方体

12．1．2 球体

12．1．3 圆柱体

12．1．4 圆锥体

12．1．5 楔体

12．1．6 圆环体

12．2 创建拉伸实体

12．2．1 按指定的高度拉伸对象

12．2．2 沿路径拉伸对象

12．3 创建旋转实体

12．4 布尔运算

12．4．1 并集运算

12．4．2 差集运算

12．4．3 交集运算

12．4．4 干涉运算

12．5 思考与练习

第13章 三维对象的编辑与标注

13．1 三维空间的图形编辑

13．1．1 旋转三维对象

13．1．2 阵列三维对象

13．1．3 镜像三维对象

13．1．4 对齐三维对象

13．2 三维实体对象的编辑

13．2．1 分解实体

13．2．2 对实体进行倒角

13．2．3 对实体进行倒圆角

13．2．4 剖切实体

13．2．5 创建实体的截面

13．2．6 编辑实体的面

13．2．7 编辑实体的边

13．3 三维对象的标注

13．4 思考与练习

第14章 三维对象的外观处理

14．1 三维对象外观处理概述

14．2 三维对象的着色处理

14．3 三维对象的渲染

14．3．1 对象的简单渲染

14．3．2 设置光源

14．3．3 设置材质

14．3．4 设置贴图

14．3．5 设置背景

14．3．6 设置场景

14．3．7 三维实体渲染举例

14．4 思考与练习

第15章 图块、属性与外部参照

15．1 使用块

15．1．1 了解块

15．1．2 创建块

15．1．3 插入块

15．1．4 写块

15．1．5 创建块/插入块/写块的应用综合举例

15．2 使用块属性

15．2．1 块属性的特点

15．2．2 定义和修改属性

15．2．3 编辑块属性的值及外观特征

15．2．4 使用块属性管理器

15．3 使用外部参照

15．3．1 附着外部参照

15．3．2 使用外部参照管理器

15．3．3 剪裁外部参照

15．3．4 绑定外部参照依赖符

15．3．5 在位编辑外部参照

15．4 思考与练习

第16章 处理光栅图像

16．1 使用光栅图像

16．1．1 光栅图像的特点

16．1．2 加载光栅图像

16．2 光栅图像的调整

16．2．1 调整亮度、对比度和褪色度

16．2．2 调整光栅图像显示质量

16．2．3 调整光栅图像透明度

16．3 剪裁边界与边框显示

16．3．1 剪裁光栅图像

16．3．2 控制边框的显示

16．4 调整对象的显示顺序

16．5 调整光栅图像的比例

16．6 光栅图像管理器

16．7 思考与练习

第17章 使用辅助工具和命令

17．1 使用AutoCAD设计中心

17．1．1 熟悉设计中心的界面

17．1．2 AutoCAD设计中心的功能

17．2 计算与获取信息功能

17．2．1 计算面积

17．2．2 计算距离和角度

17．2．3 显示与图形有关的信息

17．2．4 查看实体特性

17．3 其他辅助功能

17．3．1 重新命名对象或元素

17．3．2 删除无用的项目

17．4 思考与练习

第18章 图形的输入/输出以及Internet连接

18．1 图形的输入/输出

18．1．1 输入其他格式的图形

18．1．2 输入与输出DXF文件

18．1．3 插入OLE对象

18．1．4 输出图形

18．2 布局与打印输出图形

18．2．1 模型空间和图纸空间

18．2．2 在图纸空间中使用视口

18．2．3 新建布局

18．2．4 管理布局

18．2．5 使用布局进行打印出图的一般过程

18．2．6 使用打印样式

18．2．7 图纸打印输出

18．3 AutoCAD的Internet功能

18．3．1 输出Web图形

18．3．2 创建Web页

18．3．3 建立超级链接

18．4 电子传递文件

18．5 思考与练习

第19章 样板文件及图形创建范例

19．1 范例1--创建样板文件

19．2 范例2--绘制卡环的二维图形

19．3 范例3--创建一个零件的2个视图

19．4 范例4--创建一个三维实体模型

附录A AutoCAD命令集

第1章 绪论

1.1 水力学的定义、任务和发展简史1

1.2 液体的连续介质模型3

1.3 液体的主要物理性质3

1.3.1 质量和重量4

1.3.2 黏滞性5

1.3.3 压缩性8

1.3.4 表面张力9

1.3.5 汽化压强10

1.4 作用于液体的力10

1.4.1 表面力10

1.4.2 质量力11

思考题11

习题12

第2章 水静力学

2.1 概述14

2.2 静水压强及其特性14

2.2.1 静水压强的定义14

2.2.2 静水压强的特性15

2.3 液体平衡微分方程及其积分17

2.3.1 液体平衡微分方程17

2.3.2 液体平衡微分方程的积分18

2.3.3 等压面特性18

2.4 重力作用下静水压强的分布规律19

2.4.1 水静力学基本方程19

2.4.2 绝对压强、相对压强，真空202.4.3 水头与单位能量21

2.4.4 等压面的应用22

2.4.5 静水压强分布图24

2.5 重力和惯性力同时作用下的液体平衡25

2.6 作用于平面上的静水总压力28

2.6.1 解析法28

2.6.2 矩形平面静水压力--压力图法31

2.7 作用于曲面上的静水总压力33

2.7.1 静水总压力的大小33

2.7.2 静水总压力的方向35

2.7.3 静水总压力的作用点35

思考题37

习题38

目录目录

第3章 液体一元恒定总流基本原理

3.1 概述42

3.2 描述液体运动的两种方法42

3.2.1 拉格朗日法42

3.2.2 欧拉法44

3.3 液体运动的几个基本概念45

3.3.1 恒定流与非恒定流45

3.3.2 一元流、二元流与三元流46

3.3.3 流线与迹线46

3.3.4 流管、元流、总流、过水断面47

3.3.5 流量与断面平均流速47

3.3.6 均匀流和非均匀流48

3.3.7 渐变流与急变流49

3.3.8 系统和控制体50

3.4 恒定流动的连续方程51

3.5 恒定元流的能量方程52

3.5.1 理想液体恒定元流的能量方程52

3.5.2 伯努利方程的能量意义和几何意义54

3.5.3 实际液体恒定元流的能量方程55

3.6 实际液体恒定总流能量方程56

3.7 恒定总流动量方程62

3.8 空化与空蚀的概念67

思考题67

习题68

第4章 层流和紊流、液流阻力和水头损失

4.1 概述71

4.2 水头损失的分类71

4.3 液体运动的两种流态--层流和紊流72

4.3.1 雷诺试验72

4.3.2 沿程损失hf和平均流速v的关系73

4.3.3 流态的判别--雷诺(Reynolds)数75

4.4 均匀流基本方程77

4.4.1 切应力与沿程损失的关系77

4.4.2 切应力的分布79

4.5 层流运动80

4.5.1 圆管均匀层流80

4.5.2 二元明渠均匀层流83

4.6 沿程水头损失的一般公式86

4.7 紊流概述86

4.7.1 紊流的脉动现象和时均概念87

4.7.2 紊流切应力89

4.7.3 紊流的黏性底层91

4.7.4 紊流的水力光滑面、水力过渡粗糙面和水力粗糙面92

4.8 紊流的流速分布93

4.8.1 对数流速分布94

4.8.2 指数流速分布96

4.8.3 黏性底层的厚度98

4.9 沿程水头损失系数λ的试验研究--尼古拉兹试验101

4.9.1 人工粗糙管沿程水头损失系数λ的试验研究

--尼古拉兹试验101

4.9.2 实用管道沿程水头损失系数λ的试验研究104

4.10 谢才公式108

4.11 局部水头损失111

思考题116

习题116

第5章 液体三元流动基本原理

5.1 概述119

5.2 流线与迹线微分方程119

5.2.1 流线微分方程119

5.2.2 迹线微分方程120

5.3 液体三元流动的连续性方程120

5.4 液体微团运动的基本形式121

5.4.1 液体微团运动形式分析122

5.4.2 液体微团速度分解定理123

5.5 有旋运动简介125

5.6 液体恒定平面势流128

5.6.1 流速势函数128

5.6.2 流函数129

5.6.3 流网及其性质131

5.6.4 基本平面势流134

5.7 液体运动微分方程136

5.7.1 液体中一点处的应力状态137

5.7.2 本构方程-应力与变形率的关系137

5.7.3 应力形式的运动微分方程138

5.7.4 运动微分方程--纳维-斯托克斯方程139

5.7.5 紊流时均运动微分方程--雷诺方程140

5.7.6 边界层简介142

思考题143

习题143

第6章 有压管流

145

6.1 概述145

6.2 短管的水力计算146

6.2.1 自由出流146

6.2.2 淹没出流147

6.2.3 总水头线和测压管水头线的绘制148

6.2.4 短管水力计算举例149

6.3 长管的水力计算153

6.3.1 简单管道的水力计算153

6.3.2 串联管道的水力计算155

6.3.3 并联管道的水力计算156

6.3.4 沿程均匀泄流管道的水力计算156

6.3.5 管网水力计算基础159

6.4 有压管路中的水击161

6.4.1 水击波的传播过程161

6.4.2 直接水击与间接水击163

6.4.3 水击压强的计算164

思考题166

习题166

第7章 明渠均匀流

7.1 概述170

7.1.1 明渠的底坡170

7.1.2 明渠的横断面171

7.2 明渠均匀流的特性和形成条件173

7.2.1 明渠均匀流的特性173

7.2.2 明渠均匀流产生的条件174

7.3 明渠均匀流的水力计算174

7.3.1 明渠均匀流的计算公式174

7.3.2 明渠均匀流水力计算三类基本问题177

7.3.3 明渠均匀流水力计算的其他问题180

思考题187

习题187

第8章 明渠非均匀流

8.1 概述189

8.2 明渠水流的流态190

8.2.1 缓流、临界流和急流190

8.2.2 明渠中干扰微波的波速191

8.3 断面单位能量，临界水深，临界底坡193

8.3.1 断面单位能量193

8.3.2 Es与h的关系(流量一定的条件下)195

8.3.3 临界水深及其计算195

8.3.4 临界底坡198

8.4 两种流态的转换--水跃与水跌199

8.4.1 水跃199

8.4.2 水跌207

8.5 棱柱体明渠水面曲线微分方程209

8.6 棱柱体明渠水面曲线形状分析210

8.6.1 水面曲线的类型211

8.6.2 水面曲线的定性分析212

8.6.3 10条水面曲线的共同规律及控制断面与控制水深的选取215

8.7 明渠水面曲线计算216

8.8 天然河道水面曲线计算222

8.8.1 水面曲线计算公式222

8.8.2 水面曲线计算方法223

8.9 明渠弯段水流230

8.9.1 横向水面超高231

8.9.2 断面环流成因分析232

8.9.3 弯段水流的能量损失232

8.10 明渠非恒定流233

8.10.1 明渠非恒定流概念233

8.10.2 明渠非恒定渐变流动的基本方程235

8.10.3 明渠非恒定渐变流计算方法简介239

思考题240

习题241

第9章 堰流和闸孔出流

9.1 概述243

9.2 堰的分类244

9.2.1 薄壁堰244

9.2.2 实用堰245

9.2.3 宽顶堰245

9.3 堰流的基本公式246

9.4 薄壁堰248

9.4.1 矩形薄壁堰248

9.4.2 三角形薄壁堰251

9.5 实用堰251

9.5.1 曲线型剖面实用堰251

9.5.2 折线型实用堰255

9.6 宽顶堰259

9.6.1 宽顶堰的流量公式259

9.6.2 宽顶堰的堰顶水深260

9.6.3 流量系数261

9.6.4 侧收缩系数262

9.6.5 淹没系数263

9.7 闸孔出流265

9.7.1 堰流与孔流的界限266

9.7.2 宽顶堰上的闸孔出流267

9.7.3 实用堰上的闸孔出流269

9.8 水工建筑物测流简介271

思考题273

习题274

第10章 泄水建筑物下游水流的衔接与消能

10.1 概述277

10.2 底流式衔接与消能277

10.2.1 收缩断面水深的计算278

10.2.2 消能工的水力计算280

10.3 挑流式衔接与消能288

10.3.1 挑距的计算289

10.3.2 挑角θ291

10.3.3 反弧半径R291

10.3.4 挑坎高程的确定291

10.3.5 挑流冲刷坑的估算292

10.4 面流衔接与消能292

10.4.1 面流型的衔接形式292

10.4.2 消力戽消能294

思考题296

习题297

第11章 渗流

11.1 概述299

11.2 渗流的几个基本概念299

11.2.1 水在土壤中的形态299

11.2.2 土壤的渗透特性300

11.2.3 渗流模型300

11.3 渗流的基本定律301

11.3.1 达西试验和达西定律302

11.3.2 达西定律的适用范围303

11.3.3 渗透系数及其确定方法304

11.4 恒定无压渗流305

11.4.1 无压恒定均匀渗流305

11.4.2 无压恒定渐变渗流306

11.4.3 无压渐变渗流的微分方程307

11.4.4 渐变渗流浸润线的分析和计算307

11.5 井的渗流313

11.5.1 普通完整井313

11.5.2 承压完整井314

11.5.3 井群315

11.6 土坝渗流317

11.6.1 前段的计算318

11.6.2 后段的计算318

11.6.3 计算浸润线319

11.7 渗流的基本微分方程320

11.7.1 渗流的连续性方程320

11.7.2 渗流的运动方程320

11.7.3 渗流的流速势函数321

11.7.4 渗流问题解法概述321

11.8 恒定平面渗流的流网解法322

11.8.1 恒定平面渗流流网的绘制322

11.8.2 应用流网进行渗流计算324

思考题327

习题327

第12章 污染物的输运和扩散

12.1 概述329

12.2 污染物输运和扩散的数学方程330

12.2.1 一维输运-扩散方程330

12.2.2 平面二维输运-扩散方程332

12.3 一维扩散过程的解334

12.3.1 无限长渠道中瞬时点源的扩散334

12.3.2 半无限长渠道中瞬时点源的扩散335

12.3.3 无限长渠道中区域浓度的扩散336

12.3.4 半无限长渠道中连续点源的扩散337

12.4 二维扩散过程的解338

12.5 均匀流条件下一维随流-扩散方程的解339

12.5.1 均匀流条件下瞬时点源的随流-扩散339

12.5.2 无限长渠道中区域浓度的随流-扩散341

12.5.3 半无限长渠道中连续点源的随流-扩散342

12.6 均匀流条件下二维随流-扩散方程的解342

12.7 存在化学反应的一维随流-扩散方程的解342

12.8 扩散系数的分析与估算343

思考题345

习题345

第13章 水力相似与模型试验基本原理

13.1 概述347

13.2 量纲分析基本原理348

13.2.1 量纲与单位、基本量纲和诱导量纲348

13.2.2 无量纲数(量纲为一的量)349

13.2.3 量纲和谐原理350

13.2.4 量纲分析法350

13.3 水力相似基本原理355

13.3.1 比尺、基本比尺、导出比尺355

13.3.2 力学相似、几何相似、运动相似和动力相似355

13.3.3 牛顿相似定律356

13.3.4 相似准则357

13.4 相似准则的应用及水力模型设计362

13.4.1 相似准则的应用及模型比尺换算362

13.4.2 水力模型设计的限制条件365

13.5 水力模型的分类368

13.5.1 按模型模拟的范围分类368

13.5.2 按床面的性质分类369

13.5.3 按模型的几何相似性分类369

思考题370

习题370

习题答案372

参考文献3782100433B