水力学

   本教材内容分为17章，包括：绪论，流体静力学，流体运动学，流体动力学，流动阻力和能量损失，量纲分析与相似原理、孔口管嘴和有压管流、明渠恒定流、水跃，堰流及闸孔出流，渗流，明渠非恒定流，船闸输水系统，泥沙运动基础，波浪运动基础，泄水建筑物下游的水流衔接与消能，高速水流。本教材强调基本概念、基本原理和基本方法，注重培养学生解决实际问题的能力。各章深入浅出，循序渐进，均有一定量的例题，每章有知识点总结，并有一定量的思考题和习题。

   高学平，1962年11月出生，天津大学建工学院水力学所教授、博导，发表论文70篇，其中EI、SCI检索20篇，主持完成各类项目40余项。

   前言

第1章 绪论

1.1 水力学的任务

1.2 连续介质

1.3 流体物理量

1.4 液体的主要物理性质

1.5 作用在流体上的力

1.6 理想流体与不可压缩流体

1.7 水力学的研究方法

本章知识点

思考题

习题

第2章 流体静力学

2.1 流体静压强及其特性

2.2 流体平衡微分方程及其积分

2.3 流体静压强分布规律

2.4 压强的量测

2.5 作用于平面上的静水总压力

2.6 作用于曲面上的静水总压力

2.7 浮力、潜体及浮体的稳定性

本章知识点

思考题

习题

第3章 流体运动学

3.1 流动描述

3.2 描述流体运动的基本概念

3.3 流体运动的连续性方程

3.4 流体微团运动分析

3.5 无涡流与有涡流

3.6 恒定平面势流

本章知识点

思考题

习题

第4章 流体动力学

4.1 理想流体运动微分方程及其积分

4.2 实际流体运动微分方程及其积分

4.3 实际流体恒定总流能量方程

4.4 实际流体非恒定总流的能量方程

4.5 实际流体恒定总流的动量方程

本章知识点

思考题

习题

第5章 流动阻力和能量损失

5.1 液流形态及其判别标准

5.2 水头损失的分类

5.3 均匀流基本方程

5.4 层流运动

5.5 紊流运动

5.6 沿程阻力系数的变化规律及其影响因素

5.7 沿程损失的经验公式――谢齐公式

5.8 边界层与边界层分离现象简介

5.9 局部水头损失

本章知识点

思考题

习题

第6章 量纲分析与相似原理

6.1 量纲分析

6.2 流动相似的概念

6.3 相似准则

6.4 模型设计

本章知识点

思考题

习题

第7章 孔口管嘴和有压管流

7.1 薄壁孔口恒定出流

7.2 管嘴恒定出流

7.3 孔口(管嘴)的变水头出流

7.4 短管的水力计算

7.5 长管的水力计算

7.6 有压管路中的水击

本章知识点

思考题

习题

第8章 明渠恒定流

8.1 明渠的类型

8.2 明渠均匀流的特征及形成条件

8.3 明渠均匀流基本公式

8.4 明渠均匀流水力计算

8.5 明渠非均匀流特征及流动描述

8.6 明渠非均匀渐变流微分方程

8.7 明渠非均匀流水面曲线变化规律及其定性分析

8.8 明渠非均匀渐变流水面曲线计算

8.9 天然河道水面曲线的计算

本章知识点

思考题

习题

第9章 水跃

9.1 水跃特征及其描述

9.2 水跃基本方程

9.3 水跃的基本计算

9.4 水跃发生的位置

9.5 扩散渠道中的水跃

本章知识点

思考题

习题

第10章 堰流及闸孔出流

10.1 堰的类型及堰流基本公式

10.2 薄壁堰

10.3 宽顶堰

10.4 实用断面堰

10.5 闸孔出流

本章知识点

思考题

习题

第LL章 渗流

11.1 渗流的基本概念

11.2 渗流的基本定律

11.3 地下水的恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流

11.4 均质土坝的渗流

11.5 渗流场问题的理论基础

11.6 井的渗流

11.7 求解渗流问题的流网法

11.8 水电比拟法

本章知识点

思考题

习题

第12章 明渠非恒定流

12.1 明渠非恒定流的特征和分类

12.2 明渠非恒定渐变流基本方程

12.3 初始条件及边界条件

12.4 特征线法

12.5 直接差分解法

本章知识点

思考题

习题

第13章 船闸输水系统

13.1 船闸输水系统形式

13.2 短廊道输水系统的水力计算

13.3 孔口输水系统灌泄水的水力计算

13.4 分散式输水系统灌泄水的水力计算

13.5 惯性力影响的计算

13.6 廊道阀门后动水压强随时间的变化

本章知识点

思考题

习题

第14章 泥沙运动

14.1 泥沙特性

14.2 泥沙运动形式

14.3 泥沙起动

14.4 沙波运动

14.5 推移质运动

14.6 悬移质运动

本章知识点

思考题

习题

第15章 波浪运动

15.1 波浪基本描述

15.2 势波的概念

15.3 微幅波理论

15.4 斯托克斯(ST。KES)有限振幅波理论

15.5 作用在直立墙上的波浪力

15.6 作用在孤立结构物上的波压力

本章知识点

思考题

习题

第16章 泄水建筑物下游水流的衔接与消能

16.1 衔接与消能的主要方式

16.2 泄水建筑物下游收缩断面水深的计算

16.3 底流消能的水力计算

16.4 挑流消能的水力计算

16.5 面流消能及戽流消能

本章知识点

思考题

习题

第17章 高速水流

17.1 高速水流的脉动压强与水工建筑物的振动

17.2 高速水流的空化与水工建筑物的空蚀

17.3 高速水流的掺气

17.4 急流冲击波

本章知识点

思考题

习题

附录A 常用单位换算表

附录B 梯形及矩形渠道均匀流水深求解图

附录C 梯形及矩形渠道均匀流底宽求解图

参考文献