《普通高等教育"十二五"規劃教材·全國水利行業"十二五"規劃教材:水力學(第2版)》按照“一個理論基礎、兩個重點套用、三項職業技能”的實用教學新體系組織內容，分為“水力學基礎理論”、“實用水力計算”、“綜合套用實例”三部分，總計11章。分別是：緒論、靜水壓強與靜水總壓力、液體運動的流束理論、水頭損失計算、有壓管道的水力計算、明渠均勻流的水力計算、明渠非均勻流的水力計算、堰流與閘孔出流的水力計算、銜接與消能的水力計算、滲流的水力計算、水力計算綜合套用實例。
基本介紹
- 書名：普通高等教育"十二五"規劃教……
- 出版社：中國水利水電出版社
- 頁數：288頁
- 開本：16
- 定價：37.00
- 作者：何文學
- 出版日期：2013年1月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787517005360
- 品牌：中國水利水電出版社
內容簡介,圖書目錄,文摘,
內容簡介
《普通高等教育"十二五"規劃教材·全國水利行業"十二五"規劃教材:水力學(第2版)》編排體例新穎，敘述簡潔清楚，注重水力計算類型及其求解方法，可作為水利類、土建類高職專業教材使用，也可供中職教育、成人教育及相關專業技術人員參考。
圖書目錄
前言
第一篇水力學基礎理論
第1章緒論
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
1.1水力學的研究對象和主要任務
1.2液體的基本特徵和主要物理性質
1.2.1液體的基本特徵
1.2.2液體的主要物理性質
本章小結
思考題
作業題
第2章靜水壓強與靜水總壓力
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
2.1靜水壓強及其特性
2.1.1壓力與壓強的概念
2.1.2靜水壓強的特性
2.2靜水壓強基本公式
2.2.1方程推導
2.2.2靜水壓強基本公式及其意義
2.3壓強的量度與量測
2.3.1壓強的量度基準
2.3.2壓強的計量單位
2.3.3壓強的量測
2.4靜水總壓力的計算
2.4.1作用於平面上的靜水總壓力
2.4.2作用於曲面上的靜水總壓力
2.4.3套用舉例
本章小結
思考題
作業題
第3章液體運動的流束理論
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
3.1描述液體運動的兩種方法
3.1.1拉格朗日法
3.1.2歐拉法
3.2水流運動的基本概念
3.2.1恆定流與非恆定流
3.2.2跡線與流線
3.2.3流管、微小流束、總流、過水斷面、流量、斷面平均流速
3.2.4一元流、二元流、三元流
3.2.5均勻流與非均勻流、漸變流與急變流
3.3一元恆定總流的連續方程
3.3.1方程的推導
3.3.2方程的意義
3.4一元恆定總流的能量方程
3.4.1方程推導
3.4.2套用條件
3.4.3注意事項
3.4.4水頭線圖
3.4.5套用舉例
3.5一元恆定總流的動量方程
3.5.1方程推導
3.5.2套用步驟
3.5.3注意事項
3.5.4套用舉例
本章小結
思考題
作業題
第4章水頭損失計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
4.1概述
4.1.1水頭損失的概念及分類
4.1.2橫向輪廓對水頭損失的影響
4.2均勻流沿程水頭損失與切應力的關係
4.2.1關係式推導
4.2.2切應力分布規律
4.3沿程水頭損失的計算
4.4液流型態及其判別
4.4.1試驗過程
4.4.2試驗結果
4.4.3流態的判別——雷諾數
4.5圓管層流
4.5.1流速分布
4.5.2流量
4.5.3斷面平均流速
4.5.4沿程水頭損失
4.6紊流特徵
4.6.1紊流的形成過程
4.6.2紊流的特徵
4.7沿程阻力係數λ的計算
4.7.1尼古拉茲試驗
4.7.2沿程阻力係數λ的計算公式
4.7.3莫迪圖
4.7.4其它沿程水頭損失或沿程阻力係數計算公式
4.8計算沿程水頭損失的經驗公式——謝才公式
4.9局部水頭損失的計算
4.9.1圓管突然擴大的局部水頭損失
4.9.2局部水頭損失計算公式
本章小結
思考題
作業題
第二篇實用水力計算
第5章有壓管道的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
5.1簡單管道水力計算的基本公式
5.1.1短管計算公式
5.1.2長管計算公式
5.2簡單管道水力計算的基本類型
5.2.1計算輸水能力
5.2.2計算作用水頭
5.2.3計算管徑
5.2.4確定斷面壓強
5.2.5簡單管道水力計算的特例
5.3複雜管道的水力計算
5.3.1串聯管道
5.3.2並聯管道
5.3.3分叉管道
5.3.4沿程均勻泄流管道
5.4管網的水力計算
5.4.1枝狀管網
5.4.2環狀管網
5.5管道非恆定流簡介
5.5.1水擊現象
5.5.2水擊波速
5.5.3直接水擊與間接水擊
5.5.4直接水擊壓強的計算
本章小結
思考題
作業題
第6章明渠均勻流的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
6.1概述
6.1.1明渠水流的特點
6.1.2明渠的幾何特性
6.2明渠均勻流的特點及水力計算公式
6.2.1明渠均勻流的特點
6.2.2明渠均勻流的產生條件
6.2.3明渠均勻流水力計算公式
6.3渠道設計中的幾個問題
6.3.1粗糙係數超值的選擇
6.3.2水力最佳斷面
6.3.3允許流速
6.3.4非均質明渠的水力計算
6.3.5複式斷面明渠的水力計算
6.4明渠均勻流的水力計算
6.4.1計算類型
6.4.2套用舉例
6.4.3水深或底寬試算求解
本章小結
思考題
作業題
第7章明渠非均勻流的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
7.1明渠水流流態及其判別
7.1.1從現象上認識緩流和急流
7.1.2從運動學觀點認識緩流和急流
7.1.3從能量觀點認識緩流和急流
7.1.4臨界底坡
7.2明渠恆定非均勻漸變流微分方程
7.2.1明渠恆定非均勻漸變流基本微分方程
7.2.2水深沿程變化的微分方程
7.2.3水位沿程變化的微分方程
7.2.4斷面比能沿程變化的微分方程
7.3稜柱體明渠恆定非均勻漸變流水面曲線定性分析
7.3.1水面曲線的命名
7.3.2水面曲線的特點分析
7.3.3水面曲線變化規律與一般分析原則
7.3.4水面曲線定性分析的步驟
7.4明渠恆定非均勻漸變流水面曲線的計算
7.4.1分段求和法
7.4.2水面曲線的計算類型及其計算步驟
7.4.3估算河渠流量與粗糙係數
7.5彎道水流簡介
7.6水跌與水躍
7.6.1水跌
7.6.2水躍
本章小結
思考題
作業題
第8章堰流與閘孔出流的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
8.1概述
8.1.1堰流與閘孔出流的概念
8.1.2堰流與閘孔出流的水流狀態判別
8.2堰流的水力計算
8.2.1堰流類型
8.2.2堰流的水力計算公式
8.2.3薄壁堰流的水力計算
8.2.4實用堰流的水力計算
8.2.5寬頂堰流的水力計算
8.3閘孔出流的水力計算
8.3.1寬頂堰上閘孔出流的水力計算
8.3.2曲線堰上閘孔出流的水力計算
本章小結
思考題
作業題
第9章銜接與消能的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
9.1概述
9.1.1下泄水流的特點
9.1.2主要銜接與消能方式及其特點
9.2底流型銜接消能的水力計算
9.2.1收縮水深計算
9.2.2消能池設計
9.3挑流消能的水力計算
9.3.1挑流射程的計算
9.3.2沖刷坑深度估算
9.3.3挑坎型式及尺寸選擇
本章小結
思考題
作業題
第10章滲流的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
10.1滲流的基本概念
10.1.1土壤的分類
10.1.2水在土壤中的存在形式
10.1.3滲流模型
10.2滲流基本定律——達西定律
10.2.1達西試驗與達西定律
10.2.2達西定律的適用範圍
10.2.3滲透係數及其確定方法
10.3地下河槽中恆定均勻滲流和非均勻漸變滲流
10.3.1均勻滲流
10.3.2非均勻漸變滲流的基本公式——杜比公式
10.4稜柱體地下河槽恆定非均勻漸變滲流浸潤曲線
10.4.1漸變滲流的基本微分方程式
10.4.2地下河槽中浸潤曲線的分析與計算
10.5水平不透水層上均質土壩的滲流計算
10.5.1滲流流量計算
10.5.2壩內浸潤曲線
10.6有壓滲流的水力計算
10.6.1流網法
10.6.2直線比例法
本章小結
思考題
作業題
……
第三篇綜合套用實例
附圖Ⅰ梯形及矩形渠道底寬求解圖
附圖Ⅱ梯形及矩形渠道均勻流水深求解圖
附圖Ⅲ梯形渠道臨界水深求解圖
附圖Ⅳ梯形渠道共軛水深求解圖
附圖Ⅴ矩形渠道收縮水深及其共軛水深求解圖
參考文獻
第一篇水力學基礎理論
第1章緒論
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
1.1水力學的研究對象和主要任務
1.2液體的基本特徵和主要物理性質
1.2.1液體的基本特徵
1.2.2液體的主要物理性質
本章小結
思考題
作業題
第2章靜水壓強與靜水總壓力
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
2.1靜水壓強及其特性
2.1.1壓力與壓強的概念
2.1.2靜水壓強的特性
2.2靜水壓強基本公式
2.2.1方程推導
2.2.2靜水壓強基本公式及其意義
2.3壓強的量度與量測
2.3.1壓強的量度基準
2.3.2壓強的計量單位
2.3.3壓強的量測
2.4靜水總壓力的計算
2.4.1作用於平面上的靜水總壓力
2.4.2作用於曲面上的靜水總壓力
2.4.3套用舉例
本章小結
思考題
作業題
第3章液體運動的流束理論
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
3.1描述液體運動的兩種方法
3.1.1拉格朗日法
3.1.2歐拉法
3.2水流運動的基本概念
3.2.1恆定流與非恆定流
3.2.2跡線與流線
3.2.3流管、微小流束、總流、過水斷面、流量、斷面平均流速
3.2.4一元流、二元流、三元流
3.2.5均勻流與非均勻流、漸變流與急變流
3.3一元恆定總流的連續方程
3.3.1方程的推導
3.3.2方程的意義
3.4一元恆定總流的能量方程
3.4.1方程推導
3.4.2套用條件
3.4.3注意事項
3.4.4水頭線圖
3.4.5套用舉例
3.5一元恆定總流的動量方程
3.5.1方程推導
3.5.2套用步驟
3.5.3注意事項
3.5.4套用舉例
本章小結
思考題
作業題
第4章水頭損失計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
4.1概述
4.1.1水頭損失的概念及分類
4.1.2橫向輪廓對水頭損失的影響
4.2均勻流沿程水頭損失與切應力的關係
4.2.1關係式推導
4.2.2切應力分布規律
4.3沿程水頭損失的計算
4.4液流型態及其判別
4.4.1試驗過程
4.4.2試驗結果
4.4.3流態的判別——雷諾數
4.5圓管層流
4.5.1流速分布
4.5.2流量
4.5.3斷面平均流速
4.5.4沿程水頭損失
4.6紊流特徵
4.6.1紊流的形成過程
4.6.2紊流的特徵
4.7沿程阻力係數λ的計算
4.7.1尼古拉茲試驗
4.7.2沿程阻力係數λ的計算公式
4.7.3莫迪圖
4.7.4其它沿程水頭損失或沿程阻力係數計算公式
4.8計算沿程水頭損失的經驗公式——謝才公式
4.9局部水頭損失的計算
4.9.1圓管突然擴大的局部水頭損失
4.9.2局部水頭損失計算公式
本章小結
思考題
作業題
第二篇實用水力計算
第5章有壓管道的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
5.1簡單管道水力計算的基本公式
5.1.1短管計算公式
5.1.2長管計算公式
5.2簡單管道水力計算的基本類型
5.2.1計算輸水能力
5.2.2計算作用水頭
5.2.3計算管徑
5.2.4確定斷面壓強
5.2.5簡單管道水力計算的特例
5.3複雜管道的水力計算
5.3.1串聯管道
5.3.2並聯管道
5.3.3分叉管道
5.3.4沿程均勻泄流管道
5.4管網的水力計算
5.4.1枝狀管網
5.4.2環狀管網
5.5管道非恆定流簡介
5.5.1水擊現象
5.5.2水擊波速
5.5.3直接水擊與間接水擊
5.5.4直接水擊壓強的計算
本章小結
思考題
作業題
第6章明渠均勻流的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
6.1概述
6.1.1明渠水流的特點
6.1.2明渠的幾何特性
6.2明渠均勻流的特點及水力計算公式
6.2.1明渠均勻流的特點
6.2.2明渠均勻流的產生條件
6.2.3明渠均勻流水力計算公式
6.3渠道設計中的幾個問題
6.3.1粗糙係數超值的選擇
6.3.2水力最佳斷面
6.3.3允許流速
6.3.4非均質明渠的水力計算
6.3.5複式斷面明渠的水力計算
6.4明渠均勻流的水力計算
6.4.1計算類型
6.4.2套用舉例
6.4.3水深或底寬試算求解
本章小結
思考題
作業題
第7章明渠非均勻流的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
7.1明渠水流流態及其判別
7.1.1從現象上認識緩流和急流
7.1.2從運動學觀點認識緩流和急流
7.1.3從能量觀點認識緩流和急流
7.1.4臨界底坡
7.2明渠恆定非均勻漸變流微分方程
7.2.1明渠恆定非均勻漸變流基本微分方程
7.2.2水深沿程變化的微分方程
7.2.3水位沿程變化的微分方程
7.2.4斷面比能沿程變化的微分方程
7.3稜柱體明渠恆定非均勻漸變流水面曲線定性分析
7.3.1水面曲線的命名
7.3.2水面曲線的特點分析
7.3.3水面曲線變化規律與一般分析原則
7.3.4水面曲線定性分析的步驟
7.4明渠恆定非均勻漸變流水面曲線的計算
7.4.1分段求和法
7.4.2水面曲線的計算類型及其計算步驟
7.4.3估算河渠流量與粗糙係數
7.5彎道水流簡介
7.6水跌與水躍
7.6.1水跌
7.6.2水躍
本章小結
思考題
作業題
第8章堰流與閘孔出流的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
8.1概述
8.1.1堰流與閘孔出流的概念
8.1.2堰流與閘孔出流的水流狀態判別
8.2堰流的水力計算
8.2.1堰流類型
8.2.2堰流的水力計算公式
8.2.3薄壁堰流的水力計算
8.2.4實用堰流的水力計算
8.2.5寬頂堰流的水力計算
8.3閘孔出流的水力計算
8.3.1寬頂堰上閘孔出流的水力計算
8.3.2曲線堰上閘孔出流的水力計算
本章小結
思考題
作業題
第9章銜接與消能的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
9.1概述
9.1.1下泄水流的特點
9.1.2主要銜接與消能方式及其特點
9.2底流型銜接消能的水力計算
9.2.1收縮水深計算
9.2.2消能池設計
9.3挑流消能的水力計算
9.3.1挑流射程的計算
9.3.2沖刷坑深度估算
9.3.3挑坎型式及尺寸選擇
本章小結
思考題
作業題
第10章滲流的水力計算
（情景提示）
（本章導讀）
（教學要求）
10.1滲流的基本概念
10.1.1土壤的分類
10.1.2水在土壤中的存在形式
10.1.3滲流模型
10.2滲流基本定律——達西定律
10.2.1達西試驗與達西定律
10.2.2達西定律的適用範圍
10.2.3滲透係數及其確定方法
10.3地下河槽中恆定均勻滲流和非均勻漸變滲流
10.3.1均勻滲流
10.3.2非均勻漸變滲流的基本公式——杜比公式
10.4稜柱體地下河槽恆定非均勻漸變滲流浸潤曲線
10.4.1漸變滲流的基本微分方程式
10.4.2地下河槽中浸潤曲線的分析與計算
10.5水平不透水層上均質土壩的滲流計算
10.5.1滲流流量計算
10.5.2壩內浸潤曲線
10.6有壓滲流的水力計算
10.6.1流網法
10.6.2直線比例法
本章小結
思考題
作業題
……
第三篇綜合套用實例
附圖Ⅰ梯形及矩形渠道底寬求解圖
附圖Ⅱ梯形及矩形渠道均勻流水深求解圖
附圖Ⅲ梯形渠道臨界水深求解圖
附圖Ⅳ梯形渠道共軛水深求解圖
附圖Ⅴ矩形渠道收縮水深及其共軛水深求解圖
參考文獻
文摘
著作權頁：
插圖：
分析：（1）底坡線及其底坡類型題目已給出，可根據給定的底坡繪出各渠段N—N線與K—K線，即繪出參考線。
由於各段渠道均為相同斷面尺寸的稜柱體渠道，且流量、粗糙係數都相同。因此，K—K線與各段渠道的底坡線平行且各渠段的臨界水深值都相等。但由於Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ渠段底坡不同，其正常水深大小不等，即N—N線只與渠底線平行。Ⅰ段渠道不可能出現均勻流，故不用繪製N—N線。
（2）確定控制斷面和控制水深。進口為已知水位，流態為緩流；出口斷面為跌水，邊緣水深為臨界水深。另外3個控制斷面是底坡改變斷面，其水深由水面曲線的變化規律確定。
（3）根據控制水深所處區域，從上游到下游根據水面曲線的變化規律逐段繪製各渠段內的水面曲線。分析過程如下：
1）進口水位已知，流態緩流，處於平坡6區，所以第工段渠道只能發生6。型水面線，1—1轉折斷面的水深等於臨界水深。
2）根據“平坡和反坡均可視為緩坡”的原則，理解為水流從緩流到急流，產生水跌，第Ⅱ段渠道就為62型水面線，水流流態為急流。各段渠道足夠長，所以62型水面線將以第Ⅱ段渠道的N—N為漸近線。
3）根據“臨界坡中的流動形態，視其相鄰底坡的陡緩而定其急緩流”的原則，第Ⅲ段渠道的上段理解為急流到急流，影響下游，即產生c3型水面線。第Ⅲ段渠道的下段接緩坡，理解為從緩流到緩流，影響上游，即產生a3型水面線，接至第Ⅳ段渠道的N—N線。渠段足夠長，中間段水流保持均勻流。
4）第Ⅳ段渠道末端有跌水，其邊緣水深為臨界水深的控制條件決定了第Ⅳ段渠道只能產生b1型水面線。
插圖：
分析：（1）底坡線及其底坡類型題目已給出，可根據給定的底坡繪出各渠段N—N線與K—K線，即繪出參考線。
由於各段渠道均為相同斷面尺寸的稜柱體渠道，且流量、粗糙係數都相同。因此，K—K線與各段渠道的底坡線平行且各渠段的臨界水深值都相等。但由於Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ渠段底坡不同，其正常水深大小不等，即N—N線只與渠底線平行。Ⅰ段渠道不可能出現均勻流，故不用繪製N—N線。
（2）確定控制斷面和控制水深。進口為已知水位，流態為緩流；出口斷面為跌水，邊緣水深為臨界水深。另外3個控制斷面是底坡改變斷面，其水深由水面曲線的變化規律確定。
（3）根據控制水深所處區域，從上游到下游根據水面曲線的變化規律逐段繪製各渠段內的水面曲線。分析過程如下：
1）進口水位已知，流態緩流，處於平坡6區，所以第工段渠道只能發生6。型水面線，1—1轉折斷面的水深等於臨界水深。
2）根據“平坡和反坡均可視為緩坡”的原則，理解為水流從緩流到急流，產生水跌，第Ⅱ段渠道就為62型水面線，水流流態為急流。各段渠道足夠長，所以62型水面線將以第Ⅱ段渠道的N—N為漸近線。
3）根據“臨界坡中的流動形態，視其相鄰底坡的陡緩而定其急緩流”的原則，第Ⅲ段渠道的上段理解為急流到急流，影響下游，即產生c3型水面線。第Ⅲ段渠道的下段接緩坡，理解為從緩流到緩流，影響上游，即產生a3型水面線，接至第Ⅳ段渠道的N—N線。渠段足夠長，中間段水流保持均勻流。
4）第Ⅳ段渠道末端有跌水，其邊緣水深為臨界水深的控制條件決定了第Ⅳ段渠道只能產生b1型水面線。
