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水力学(第二版)
水力学(第二版)
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  • 【作 者】何文学
  • 【ISBN】978-7-5170-0536-0
  • 【出 版 社】 中国水利水电出版社
  • 【出版时间】2013-01-01
  • 【关键字】水力学 高等学校 教材

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内容简介

按照“一个理论基础、两个重点应用、三项职业技能”的实用教学新体系组织内容,分为“水力学基础理论”、“实用水力计算”、“综合应用实例”三部分,共计11章。分别是:绪论、静水压强与静水总压力、液体运动的流束理论、水头损失计算、有压管道的水力计算、明渠均匀流的水力计算、明渠非均匀流的水力计算、堰流与闸孔出流的水力计算、衔接与消能的水力计算、渗流的水力计算、水力计算综合应用实例。 本书编排体例新颖,叙述简洁清楚,注重水力计算类型及其求解方法,可作为水利类、土建类高职专业教材使用,也可供中职教育、成人教育及相关专业技术人员参考。

目录

前言4

第一篇 水力学基础理论13

第1章 绪论13【情景提示】13【本章导读】13【教学要求】141.1 水力学的研究对象和主要任务141.2 液体的基本特征和主要物理性质151.2.1 液体的基本特征151.2.2 液体的主要物理性质15本章小结19思考题19作业题19第2章 静水压强与静水总压力21【情景提示】21【本章导读】21【教学要求】212.1 静水压强及其特性212.1.1 压力与压强的概念212.1.2 静水压强的特性222.2 静水压强基本公式222.2.1 方程推导222.2.2 静水压强基本公式及其意义232.3 压强的量度与量测242.3.1 压强的量度基准242.3.2 压强的计量单位252.3.3 压强的量测262.4 静水总压力的计算302.4.1 作用于平面上的静水总压力312.4.2 作用于曲面上的静水总压力342.4.3 应用举例36本章小结42思考题43作业题44第3章 液体运动的流束理论47【情景提示】47【本章导读】47【教学要求】473.1 描述液体运动的两种方法483.1.1 拉格朗日法483.1.2 欧拉法483.2 水流运动的基本概念483.2.1 恒定流与非恒定流493.2.2 迹线与流线493.2.3 流管、微小流束、总流、过水断面、流量、断面平均流速503.2.4 一元流、二元流、三元流523.2.5 均匀流与非均匀流、渐变流与急变流533.3 一元恒定总流的连续方程553.3.1 方程的推导553.3.2 方程的意义563.4 一元恒定总流的能量方程563.4.1 方程推导563.4.2 应用条件593.4.3 注意事项613.4.4 水头线图613.4.5 应用举例623.5 一元恒定总流的动量方程703.5.1 方程推导713.5.2 应用步骤723.5.3 注意事项723.5.4 应用举例73本章小结76思考题77作业题78第4章 水头损失计算80【情景提示】80【本章导读】80【教学要求】804.1 概述804.1.1 水头损失的概念及分类804.1.2 横向轮廓对水头损失的影响814.2 均匀流沿程水头损失与切应力的关系824.2.1 关系式推导824.2.2 切应力分布规律834.3 沿程水头损失的计算834.4 液流型态及其判别844.4.1 试验过程844.4.2 试验结果854.4.3 流态的判别——雷诺数854.5 圆管层流864.5.1 流速分布864.5.2 流量874.5.3 断面平均流速874.5.4 沿程水头损失874.6 紊流特征884.6.1 紊流的形成过程884.6.2 紊流的特征894.7 沿程阻力系数λ的计算944.7.1 尼古拉兹试验944.7.2 沿程阻力系数λ的计算公式954.7.3 莫迪图964.7.4 其它沿程水头损失或沿程阻力系数计算公式974.8 计算沿程水头损失的经验公式——谢才公式984.9 局部水头损失的计算1024.9.1 圆管突然扩大的局部水头损失1024.9.2 局部水头损失计算公式103本章小结110思考题110作业题111

第二篇 实用水力计算113

第5章 有压管道的水力计算113【情景提示】113【本章导读】113【教学要求】1135.1 简单管道水力计算的基本公式1145.1.1 短管计算公式1145.1.2 长管计算公式1165.2 简单管道水力计算的基本类型1185.2.1 计算输水能力1185.2.2 计算作用水头1195.2.3 计算管径1205.2.4 确定断面压强1225.2.5 简单管道水力计算的特例1235.3 复杂管道的水力计算1265.3.1 串联管道1275.3.2 并联管道1285.3.3 分叉管道1295.3.4 沿程均匀泄流管道1305.4 管网的水力计算1315.4.1 枝状管网1315.4.2 环状管网1345.5 管道非恒定流简介1355.5.1 水击现象1355.5.2 水击波速1395.5.3 直接水击与间接水击1405.5.4 直接水击压强的计算140本章小结141思考题142作业题142第6章 明渠均匀流的水力计算145【情景提示】145【本章导读】145【教学要求】1456.1 概述1456.1.1 明渠水流的特点1456.1.2 明渠的几何特性1466.2 明渠均匀流的特点及水力计算公式1486.2.1 明渠均匀流的特点1486.2.2 明渠均匀流的产生条件1496.2.3 明渠均匀流水力计算公式1496.3 渠道设计中的几个问题1496.3.1 粗糙系数n值的选择1496.3.2 水力最佳断面1506.3.3 允许流速1516.3.4 非均质明渠的水力计算1526.3.5 复式断面明渠的水力计算1536.4 明渠均匀流的水力计算1546.4.1 计算类型1546.4.2 应用举例1556.4.3 水深或底宽试算求解158本章小结161思考题161作业题162第7章 明渠非均匀流的水力计算163【情景提示】163【本章导读】163【教学要求】1637.1 明渠水流流态及其判别1637.1.1 从现象上认识缓流和急流1637.1.2 从运动学观点认识缓流和急流1647.1.3 从能量观点认识缓流和急流1667.1.4 临界底坡1687.2 明渠恒定非均匀渐变流微分方程1717.2.1 明渠恒定非均匀渐变流基本微分方程1717.2.2 水深沿程变化的微分方程1727.2.3 水位沿程变化的微分方程1727.2.4 断面比能沿程变化的微分方程1737.3 棱柱体明渠恒定非均匀渐变流水面曲线定性分析1737.3.1 水面曲线的命名1737.3.2 水面曲线的特点分析1747.3.3 水面曲线变化规律与一般分析原则1767.3.4 水面曲线定性分析的步骤1787.4 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算1797.4.1 分段求和法1797.4.2 水面曲线的计算类型及其计算步骤1807.4.3 估算河渠流量与粗糙系数1817.5 弯道水流简介1837.6 水跌与水跃1847.6.1 水跌1847.6.2 水跃184本章小结193思考题194作业题195第8章 堰流与闸孔出流的水力计算197【情景提示】197【本章导读】197【教学要求】1978.1 概述1978.1.1 堰流与闸孔出流的概念1978.1.2 堰流与闸孔出流的水流状态判别1988.2 堰流的水力计算1988.2.1 堰流类型1988.2.2 堰流的水力计算公式2008.2.3 薄壁堰流的水力计算2018.2.4 实用堰流的水力计算2038.2.5 宽顶堰流的水力计算2108.3 闸孔出流的水力计算2168.3.1 宽顶堰上闸孔出流的水力计算2168.3.2 曲线堰上闸孔出流的水力计算219本章小结223思考题223作业题224第9章 衔接与消能的水力计算226【本章导读】226【教学要求】2269.1 概述2269.1.1 下泄水流的特点2269.1.2 主要衔接与消能方式及其特点2279.2 底流型衔接消能的水力计算2309.2.1 收缩水深计算2309.2.2 消能池设计2339.3 挑流消能的水力计算2409.3.1 挑流射程的计算2409.3.2 冲刷坑深度估算2429.3.3 挑坎型式及尺寸选择243本章小结244思考题244作业题245第10章 渗流的水力计算246【情景提示】246【本章导读】246【教学要求】24610.1 渗流的基本概念24610.1.1 土壤的分类24610.1.2 水在土壤中的存在形式24710.1.3 渗流模型24710.2 渗流基本定律——达西定律24810.2.1 达西试验与达西定律24810.2.2 达西定律的适用范围24810.2.3 渗透系数及其确定方法24910.3 地下河槽中恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流24910.3.1 均匀渗流25010.3.2 非均匀渐变渗流的基本公式——杜比公式25010.4 棱柱体地下河槽恒定非均匀渐变渗流浸润曲线25110.4.1 渐变渗流的基本微分方程式25110.4.2 地下河槽中浸润曲线的分析与计算25110.5 水平不透水层上均质土坝的渗流计算25510.5.1 渗流流量计算25510.5.2 坝内浸润曲线25710.6 有压渗流的水力计算25810.6.1 流网法25810.6.2 直线比例法262本章小结264思考题264作业题264

第三篇 综合应用实例266

第11章 水力计算综合应用实例266【情景提示】266【本章导读】266【教学要求】26611.1 离心泵站的水力计算26611.1.1 基本资料26611.1.2 水力计算任务26711.2 排洪闸的水力计算27111.2.1 基本资料27111.2.2 水力计算任务27211.3 拦河溢流坝的水力计算27611.3.1 基本资料27611.3.2 水力计算任务27711.4 河岸溢洪道的水力计算28311.4.1 基本资料28311.4.2 水力计算任务28411.5 有压泄洪洞的水力计算28811.5.1 基本资料28811.5.2 水力计算任务288综合实训题292

附图Ⅰ 梯形及矩形渠道底宽求解图295

附图Ⅱ 梯形及矩形渠道均匀流水深求解图296

附图Ⅲ 梯形渠道临界水深求解图297

附图Ⅳ 梯形渠道共轭水深求解图298

附图Ⅴ 矩形渠道收缩水深及其共轭水深求解图299

参考文献300

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