水力分析与计算PDF电子书下载

绪论　水力分析与计算概述 1

情境0.1　水力分析与计算的任务、研究对象及发展概况 1

情境0.2　液体的主要物理力学性质 3

情境0.3　作用于液体上的力 7

技能训练题 9

项目1　水工建筑物壁面静荷载分析与计算 10

情境1.1　静水压强及其特性 10

情境1.2　重力作用下静水压强分布规律 12

1.2.1　重力作用下静水压强的基本公式 12

1.2.2　压强的量度 13

1.2.3　水头和单位势能 15

1.2.4　压强的量测和点压强的计算 15

情境1.3　平面上的静水总压力 17

1.3.1　静水压强分布图 17

1.3.2　利用压强分布图求矩形平面上的静水总压力 18

1.3.3　用解析法求任意平面上的静水总压力 19

情境1.4 曲面上的静水总压力 21

技能训练题 24

项目2　有压管道的水力分析与计算 29

情境2.1　有压管道水力分析一 29

2.1.1　水流运动基本概念及其分类 29

2.1.2　恒定流的连续性方程 31

情境2.2　有压管道水力分析二 32

情境2.3　有压管道水力分析三 36

2.3.1　水头损失产生的原因及其分类 36

2.3.2　沿程水头损失的分析与计算 37

情境2.4　有压管道水力分析四 41

2.4.1　恒定流动量方程式的建立 41

2.4.2　动量方程的应用条件和解题步骤 42

情境2.5　有压管道水力分析五 43

2.5.1　管流的定义、特点 44

2.5.2　管流的分类 44

2.5.3　管流的计算类型 45

情境2.6　有压管道中简单管道的水力计算 45

2.6.1　简单短管的水力计算 45

2.6.2　管径的确定 47

2.6.3　总水头线和测压管水头线的绘制 49

情境2.7　有压隧洞的水力计算 51

2.7.1　有压隧洞的计算公式 52

2.7.2　有压隧洞的水力计算内容 52

情境2.8　倒虹吸管的水力计算 54

2.8.1　工程案例 55

2.8.2　工程案例分析 55

2.8.3　工程案例计算 57

情境2.9　水泵的工作原理分析与计算 58

2.9.1　离心泵工作原理 58

2.9.2　基本工作参数 58

2.9.3　基本方程及特性曲线 59

情境2.10　长管的水力计算 63

2.10.1　简单管路 63

2.10.2　串联管路 68

2.10.3　并联管路 69

技能训练题 70

项目3　渠（河）道水力分析与计算 77

情境3.1　渠道水力分析 77

3.1.1　明渠的分类 77

3.1.2　明渠均匀流的特征和形成条件 79

情境3.2　明渠均匀流的基本公式 79

3.2.1　基本公式 79

3.2.2　过水断面的水力要素 80

情境3.3　明渠水力计算中的几个问题 82

3.3.1　糙率n的选定 82

3.3.2　水力最佳断面和实用经济断面 84

3.3.3　渠道的允许流速 86

情境3.4　渠道过流能力计算及断面尺寸设计 88

3.4.1　直接求解法 88

3.4.2　试算法 89

情境3.5　复式断面渠道的水力计算 90

情境3.6　渡槽水力计算 92

3.6.1　槽身段的水力计算 92

3.6.2　进口渐变段的水力计算 93

3.6.3 出口渐变段的水力计算 94

3.6.4　进出口底板高程的确定 94

情境3.7　明渠水流的三种流态 96

情境3.8　断面比能与临界水深 99

3.8.1　面比能、比能曲线 99

3.8.2　临界水深 102

3.8.3　临界底坡、缓坡和陡坡 103

情境3.9　水跃与水跌 105

3.9.1　水跃 105

3.9.2　水跌 110

情境3.10　明渠恒定非均匀渐变流的基本微分方程 110

3.10.1　微分方程讨论 111

3.10.2　水深沿流程变化的微分方程 111

情境3.11　棱柱形渠道中恒定非均匀渐变流水面曲线分析 112

3.11.1　渐变流水面线的变化规律 113

3.11.2　渐变流水面曲线分析步骤 115

情境3.12　棱柱形渠道中恒定非均匀渐变流水面曲线计算 118

3.12.1　人工渠道水面曲线的计算 118

3.12.2　工程案例介绍 119

3.12.3　工程案例计算 119

技能训练题 121

项目4　堰、闸泄流能力分析与计算 125

情境4.1　堰流特性与类型的分析判断 125

情境4.2　堰流基本公式的理解与分析 126

情境4.3　实用堰流过流能力计算 128

情境4.4　宽顶堰流基本公式的应用 129

情境4.5 闸下出流基本公式的应用 132

技能训练题 134

项目5　泄水建筑物下游消能计算 136

情境5.1　泄水建筑物下游水流衔接与消能的形式确定 136

情境5.2　底流式衔接与消能的水力计算 138

5.2.1　收缩断面水深的hc计算 138

5.2.2　水跃衔接形式的判断 141

情境5.3 消力池水力计算 142

5.3.1　挖深式消力池的水力计算 143

5.3.2　坎式消力池的水力计算 146

5.3.3　底流式衔接与消能微机求解法简介 148

5.3.4　底流式消能的其他形式及辅助设施 153

技能训练题 156

项目6　渗流基础 157

情境6.1　概述 157

6.1.1　渗流理论的工程应用 157

6.1.2　水在土壤中的状态 157

6.1.3　岩土分类及其渗透性质 158

情境6.2　渗流基本定律 158

6.2.1 渗流模型 158

6.2.2　达西定律 159

6.2.3　细管概化模型 159

6.2.4　渗流系数的确定 160

情境6.3　均匀渗流和非均匀渗流 160

6.3.1 恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流流速沿断面均匀分布 160

6.3.2　渐变渗流的基本微分方程和浸润曲线 161

情境6.4　井和集水廊道 164

6.4.1　集水廊道 164

6.4.2　潜水井（无压井） 164

6.4.3 自流井 166

6.4.4　大口井与排水基坑 167

6.4.5　渗水井与河边井 167

技能训练题 169

附录 170

附录Ⅰ 梯形和矩形断面明渠正常水深求解图 170

附录Ⅱ 梯形和矩形断面明渠底宽求解图 171

附录Ⅲ 梯形、矩形、圆形断面明槽临界水深求解图 172

附录Ⅳ 建筑物下游河槽为矩形时收缩断面水深及其共轭水深求解图 173

参考文献 174