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目录 1

第十一章 明槽中的恒定均匀流与非均匀渐变流 1

§11-1概述 1

§11-2明槽均匀流 3

（一）明槽均匀流的特征及其形成条件 3

（二）明槽均匀流的基本公式 6

（三）渠道水力计算中的几个问题 8

（四）渠槽水力计算实例 14

§11-3缓流，急流，临界流 18

（一）微波的波速，临界流速 19

（二）流态判别数——佛汝德数 23

（三）断面单位能量，临界水深 23

（四）临界底坡 28

§11-4明槽恒定非均匀渐变流基本方程 30

（一）棱柱形槽水深沿程变化的微分方程 32

（二）人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程 33

（三）天然河道水位沿程变化的微分方程 34

§11-5明槽非均匀渐变流水面变化的分析 34

（一）棱柱形槽渐变流水面线型式 34

（二）水面线分析的一般原则 39

（三）水面线分析举例 41

§11-6明槽水面线的计算 44

（一）分段法 44

（二）数值积分法 53

（三）水力指数法简介 56

（四）电算实例 59

（一）掺气现象和掺气发生的条件 68

§11-7明槽水流的掺气 68

（二）掺气水流的水力计算 71

习题 75

参考文献 82

第十二章 明槽中的恒定急变流 83

§12-1概述 83

§12-2水跌——缓流到急流的过渡 84

§12-3水跃——急流到缓流的过渡 86

（一）水跃现象 86

（二）平底棱柱形明槽中的水跃方程式 87

（三）矩形断面明槽中的水跃共轭水深关系式 90

（五）水跃公式的验证 91

（四）矩形断面明槽中的水跃长度 91

（六）其他类型明槽中的水跃 93

§12-4缓流弯段水流 101

（一）弯段水流的横向水面坡降 102

（二）弯段上的断面环流 104

（三）弯段的水头损失 106

§12-5急流的冲击波与弯段水流 107

（一）冲击波的基本性质 108

（二）急流弯段水流 113

§12-6直槽变断面的过渡段水流 114

（一）平面上断面突变的流动分析 114

（二）过渡段的缓流 117

（三）过渡段的急流 119

习题 122

参考文献 125

第十三章 闸堰和洞涵的过流 127

§13-1闸堰过流的水流特点 127

§13-2闸孔出流 130

（一）平板闸门下出流 130

（二）影响闸孔过水能力因素的分析 134

（三）其他孔口出流 139

（四）闸孔非恒定出流 142

§13-3堰顶溢流 145

（一）薄壁堰溢流 145

（二）实用堰溢流 149

（三）宽顶堰溢流 166

§13-4明流洞、涵的过流 173

（一）隧洞过流的流态及其判别 174

（二）明流隧洞的泄流能力的计算 176

（三）明流隧洞断面余幅问题 181

习题 181

参考文献 187

第十四章 建筑物出流与下游的衔接和消能 189

§14-1泄水建筑物出流的特性与衔接消能问题 189

（一）问题的提出 189

（二）泄水建筑物出流与下游衔接和消能的主要方式 191

（三）建筑物出流收缩断面的水力要素 192

§14-2底流型的衔接与消能 195

（一）底流型的衔接形式 195

（二）水跃消能段中水流的特征 198

（三）水跃的消能量 202

（四）简单消能池的水力计算 204

（五）辅助消能工 210

（六）护坦后的冲刷与河床加固 211

§14-3面流型和混合流型的衔接与消能 219

（一）水平或小挑角跌坎射流的下游衔接形式 219

（二）面流衔接的水力计算 221

（三）消能戽的水流衔接消能 224

§14-4挑流型的衔接与消能 227

（一）挑流射程 228

（二）冲刷坑的估算 231

§14-5关于水流衔接消能的空间问题 238

习题 241

参考文献 245

第十五章 明槽中的非恒定流动 247

§15-1概述 247

（一）明槽非恒定流的特性 247

（二）位移波的分类 249

§15-2明槽非恒定渐变流动的基本方程 250

（一）明槽非恒定流动的连续方程 250

（二）明槽非恒定渐变流动的运动方程 253

（三）明槽非恒定渐变流动的计算方法 255

（四）初始条件和边界条件 257

§15-3特征线法 258

（一）特征方程及共物理意义 258

（二）特征差分方程和定解条件 261

（一）概述 266

§15-4直接差分法 266

（二）常用的显式差分格式 269

（三）常用的隐式差分格式 271

（四）显式与隐式差分格式的比较 272

（五）电算实例 273

§15-5瞬态法 288

（一）瞬态法的有限差量方程式 289

（二）瞬态法的图解计算简介 290

§15-6明槽中的非恒定急变流动——断波 293

（一）棱柱形明槽中的断波波速和波流量 294

（二）溃坝波的简化解 298

习题 302

参考文献 303

第十六章 波浪理论基础 304

§16-1概述 304

§16-2势波理论 308

（一）基本方程、边界条件和初始条件 308

（二）余弦推进波 313

（三）势波的叠加 323

§16-3拉格朗日连续方程和运动方程 327

（一）连续方程 327

（二）运动方程 330

§16-4有限振幅推进波 333

（一）深水推进波 333

（二）浅水推进波 343

（三）关于波浪要素的估选 351

§16-5有限振幅立波 352

（一）深水立波 354

（二）浅水立波 358

（三）关于浅水立波理论的讨论 363

§16-6作用在孤立式建筑物上的波压力 365

（一）绕流的阻力和惯性力 365

（二）小尺度孤立式柱体上的波压力 370

习题 375

参考文献 377

第十七章 动床水力学基础 378

§17-1概述 378

（一）问题的提出 378

（二）泥沙的主要特性 379

§17-2泥沙的起动 384

（一）床面颗粒的受力分析 385

（二）起动条件 387

§17-3床面形态 390

§17-4动床的水流阻力 396

（一）动床阻力的组成 396

（二）总阻力和部分阻力之间的关系 400

（三）床面形态阻力 408

§17-5挟沙水流及其特性 412

（一）沙粒的悬浮 413

（二）含沙浓度的分布 413

（三）含沙水流的特性 418

（一）推移质输沙率 424

§17-6水流的挟沙能力 424

（二）悬移质输沙率 426

习题 430

参考文献 433

第十八章 渗流 435

§18-1概述 435

（一）土壤的水力特性 436

（二）水在土壤中的状态 436

（三）渗流理论的简化模型 437

§18-2渗流的达西定律 439

（一）达西定律 439

（二）达西定律的适用范围 440

（三）渗透系数及其确定方法 442

§18-3渗流运动的微分方程 444

（一）渗流阻力的表达式 445

（二）渗流的运动方程 445

（三）渗流的连续性方程 447

（四）渗流的流速势与拉普拉斯方程 449

（五）无压渐变渗流的布辛尼斯克方程 450

（六）起始条件和边界条件 452

（七）渗流问题的求解方法 453

§18-4地下明槽中的渐变渗流 455

（一）一维渐变渗流的一般公式 456

（二）地下明槽渐变渗流的浸润线 457

（三）河间地区的渗流 460

§18-5井的渗流 462

（一）完全普通井 463

（二）完全自流井 465

（三）井群 467

§18-6均质土坝的渗流 471

（一）不透水地基上均质土坝的渗流 471

（二）有限深度透水地基上的均质土坝 478

§18-7水工建筑物透水地基中的渗流 479

（一）复变函数法 480

（二）分段法 485

§18-8河渠自由渗流 487

（一）平面无压渗流的求解方法 487

（二）无地下水回水时的河渠自由渗流 489

§18-9渗流的水电比拟实验法 493

（一）水电比拟法原理 494

（二）水电比拟法的设备及操作 495

（三）应用流网求解渗流 496

§18-10非恒定渗流 498

（一）弹性释放与弹性贮存 498

（二）非恒定渗流的基本方程 500

（三）无压渐变非恒定渗流 502

§18-11应用有限单元法解渗流问题 503

（一）概述 504

（二）有限单元法的主要步骤 506

（三）电算实例 510

习题 519

参考文献 524

索引 525