水力学基础

水力学基础》共8章，主要内容包括：绪论，水静力学，水动力学，水流形态与水头损失，孔口、管嘴出流和有压管流，明渠流动，堰流，渗流等内容。为了帮助读者学习和巩固，各章均有思维导图、本章小结和习题，同时借助信息化手段配有在线测试题以及演示实验动画。本书适用于少学时的水力学课程教学，适合土木类专业、水利类专业、工程管理类专业及其他相关专业师生教学使用。

第1章绪论
1.1水力学的研究内容002
1.1.1水力学的定义、任务002
1.1.2水力学的发展概况002
1.2液体的连续介质模型005
1.3液体的基本物理性质006
1.3.1惯性、质量和密度006
1.3.2黏滞性和黏度007
1.3.3液体的压缩性与表面张力008
1.4作用于液体的力009
1.4.1液体的质量力009
1.4.2液体的表面力010
本章小结010
习题010

第2章水静力学
2.1液体静水压强的特性012
2.1.1静水压力与静水压强012
二维码：静水压强实验
2.1.2静水压强的特性012
2.2重力作用下液体的平衡微分方程014
2.2.1液体平衡微分方程014
2.2.2压强分布公式与等压面015
2.3水静力学基本方程015
2.3.1重力作用下的水静力学基本方程016
2.3.2压强的量度016
2.3.3水静力学基本方程的意义017
2.3.4静水压强的量测018
2.3.5静水压强的分布图019
2.4非惯性系的液体平衡020
2.5平面上的静水总压力022
2.5.1压力图法023
2.5.2解析法023
2.6曲面上的静水总压力026
本章小结027
习题028

第3章水动力学
3.1描述液体运动的两种方法031
3.1.1拉格朗日法031
3.1.2欧拉法032
3.2液体运动的基本概念034
3.2.1恒定流与非恒定流034
3.2.2流线与迹线034
3.2.3流管、元流和总流035
3.2.4一元流、二元流和三元流036
3.2.5均匀流和非均匀流036
3.3恒定总流的连续方程037
二维码：文丘里流量计实验
3.4恒定总流的能量方程038
二维码：能量方程实验
3.4.1理想液体恒定元流的能量方程039
3.4.2实际液体恒定元流的能量方程040
3.4.3实际液体恒定总流的能量方程040
3.5恒定总流的动量方程043
二维码：动量方程实验
本章小结046
习题046

第4章水流形态与水头损失
4.1水的层流运动与紊流运动051
4.1.1水流边界性质对水头损失的影响051
4.1.2水头损失分类051
4.1.3雷诺实验052
二维码：雷诺实验
4.2圆管层流沿程水头损失055
4.2.1均匀流动方程式055
4.2.2圆管层流过流断面上的切应力分布057
4.2.3圆管层流过流断面上的流速分布057
4.2.4圆管层流沿程水头损失的计算058
4.3紊流的沿程水头损失059
4.3.1紊流的特征060
4.3.2紊流的沿程水头损失062
二维码：尼古拉兹实验
4.4沿程水头损失的经验公式——谢才公式065
4.5局部水头损失068
二维码：局部阻力实验
4.5.1圆管突然扩大的局部水头损失072
4.5.2圆管断面突然收缩的局部水头损失074
本章小结075
习题077

第5章孔口、管嘴出流和有压管流
5.1孔口出流080
二维码：孔口、管嘴出流实验
5.1.1薄壁小孔口恒定出流080
5.1.2薄壁大孔口恒定出流082
5.2水流经管嘴的恒定出流083
5.2.1圆柱形外管嘴的恒定出流计算084
5.2.2圆柱形外管嘴内的真空度085
5.2.3圆柱形外管嘴的出流条件086
5.3简单管道水力计算086
5.3.1短管的水力计算087
5.3.2长管的水力计算091
5.3.3简单管道水力计算的应用091
本章小结095
习题097

第6章明渠流动
6.1明渠的几何特性100
6.1.1概述100
6.1.2横断面形式101
6.1.3底坡102
6.2明渠均匀流103
6.2.1明渠均匀流形成条件及特征104
6.2.2明渠均匀流的水力计算基本公式105
6.2.3明渠水力很优断面和允许流速105
6.2.4明渠均匀流水力计算108
6.2.5复式断面渠道的水力计算111
6.2.6无压圆管均匀流的水力计算113
6.3明渠流动状态114
6.3.1微波波速和弗汝德数115
6.3.2断面比能和临界水深117
6.3.3临界底坡121
6.3.4水跃与水跌123
二维码：水跃实验
6.4棱柱形渠道非均匀渐变流水面曲线变化分析126
6.4.1棱柱形渠道非均匀渐变流微分方程127
6.4.2水面曲线分析128
6.4.3水面曲线分析总结132
6.4.4明渠非均匀渐变流水面曲线的计算135
本章小结138
习题139

第7章堰流
7.1堰流的基本公式142
7.1.1基本公式142
7.1.2淹没出流143
7.1.3侧收缩影响143
7.2薄壁堰144
7.3实用堰145
本章小结146
习题147

第8章渗流
8.1渗流的基本概念149
8.1.1多孔介质149
8.1.2渗流形态分类149
8.1.3渗流模型150
8.2渗流基本规律——达西定律150
二维码：渗流实验（达西定律）
8.2.1达西定律151
8.2.2达西定律的适用范围152
8.2.3渗透系数及其确定方法152
8.3地下水的渐变渗流153
8.3.1无压均匀渗流154
8.3.2裘皮幼公式154
8.4井的渗流155
本章小结156
习题157

参考文献