水力学PDF电子书下载

第一章　绪论 1

第一节 水力学的任务及其在水利水电工程中的应用 1

目录 1

第二节 液体的基本特性和主要物理力学性质 2

一、液体的基本特性 2

二、液体的主要物理力学性质 3

第三节 理想液体的概念 6

第四节 作用于液体上的力 7

一、面积力 7

二、质量力 7

第五节 水力学的研究方法 7

三、数值计算法 8

习题 8

一、理论分析法 8

二、试验研究法 8

第二章　水静力学 9

第一节 静水压强及其特性 9

一、静水压强 9

二、静水压强的特性 10

第二节 静水压强的基本规律 11

一、静水压强的基本方程 11

二、静水压强方程式的意义 13

三、压强的表示方法 14

一、压强的单位 16

第三节 压强的单位和量测 16

二、压强的测量及计算 17

第四节 作用于平面壁上的静水总压力 20

一、静水压强分布图 20

二、矩形平面壁上的静水总压力的图解法 21

三、作用于任意形状平面壁上的静水总压力 22

第五节 作用于曲面壁上的静水总压力 26

一、静水总压力的两个分力 26

二、曲面壁上的静水总压力 29

三、作用于物体上的静水总压力 30

习题 31

一、描述水流运动的两种方法 36

第一节 水流运动的一些基本概念 36

第三章　水流运动的基本原理 36

二、流管、微小流束、总流、过水断面 38

三、水流的运动要素 39

四、水流运动的类型 40

第二节 恒定总流连续性方程 42

第三节 恒定总流的能量方程 44

一、微小流束的能量方程 44

二、恒定总流中动水压强的分布规律 46

三、恒定总流的能量方程 47

四、能量方程的意义 49

一、能量方程的应用条件及注意事项 51

第四节 能量方程的应用条件及应用举例 51

二、能量方程的应用举例 52

第五节 恒定总流的动量方程 56

一、动量方程的推导 56

二、动量方程式的适用条件 58

三、动量方程的应用举例 58

习题 62

第四章　水流型态与水头损失 67

第一节 水头损失的类型及边界的影响 67

一、产生水头损失的原因及水头损失的分类 67

二、液流边界几何条件对水头损失的影响 68

一、雷诺试验 69

第二节 水流运动的两种流态 69

二、水流型态的判别 70

三、水流流动型态和水头损失关系 71

四、雷诺数的物理意义 72

五、紊流的形成过程 72

第三节 层流运动的特点 73

第四节 紊流运动 74

一、紊流的基本特征——脉动现象 74

二、紊流的切应力 75

三、紊流中的黏性底层 76

四、紊流的流速分布 77

一、沿程水头损失的经验公式——谢才（Chèzy）公式 78

第五节 沿程水头损失的分析和计算 78

二、沿程水头损失计算的公式——达西-魏兹巴赫（Darcy Weisbach）公式 80

三、沿程阻力系数λ的测定与分析 80

第六节 局部水头损失的分析与计算 84

第七节 绕流阻力与升力 88

习题 90

第五章　有压管道中的恒定流 92

第一节 概述 92

一、管流的定义和分类 92

二、管流的计算类型 93

一、自由出流 94

第二节 简单短管的水力计算 94

二、淹没出流 95

三、管径的确定 96

四、气穴与气蚀 97

五、总水头线和测压管水头线的绘制 98

第三节 简单短管应用举例 100

一、虹吸管的水力计算 100

二、水泵装置的水力计算 101

三、倒虹吸管的水力计算 103

第四节 简单长管的水力计算 104

一、简单长管的水力计算 104

二、简单长管水力计算的类型 105

三、枝状管路水力计算 107

第五节 水击现象简介 108

习题 109

第六章　明渠恒定均匀流 113

第一节 概述 113

一、明渠的边界特性 113

二、明渠的底坡 114

第二节 明渠均匀流的特性及其产生条件 115

一、明渠均匀流的特性 115

二、明渠均匀流的产生条件 116

第三节 明渠均匀流的计算公式 116

一、水力最佳断面 117

第四节 明渠均匀流计算中的几个问题 117

二、渠道中的允许流速 118

三、河渠的糙率问题 120

四、复式断面渠道的水力计算 123

第五节 渠道的水力计算 124

一、渠道的设计流量 124

二、渠道底坡的确定 125

三、渠道边坡系数的确定 125

四、渠道超高的确定 125

五、渠道断面尺寸的确定 125

习题 127

第一节 概述 129

第七章　明渠恒定非均匀流 129

第二节 明渠非均匀流的一些基本概念 130

一、干扰波的传播与明渠水流的三种流态 130

二、断面比能（断面单位能量） 133

三、临界水深hk 134

四、陡坡、缓坡、临界坡 137

第三节 水跌与水跃 139

一、水跌 139

二、水跃 140

第四节 明渠恒定非均匀渐变流基本方程式 144

一、建立水深沿程变化的微分方程 145

第五节 棱柱体渠道中非均匀渐变流水面曲线的分析 145

二、水面线的分类 146

三、棱柱体渠道中水面曲线的定性分析 147

四、明渠中水面线连接问题及分析实例 151

第六节 棱柱体渠道中非均匀渐变流水面曲线的计算 153

一、明渠中恒定非均匀渐变流断面比能沿流程变化的微分方程 153

二、棱柱体渠道中水面曲线计算的分段求和法 154

三、实例计算 154

第七节 弯道水流简介 159

习题 162

第八章　堰流和闸孔出流 164

第一节 概述 164

第二节 闸孔出流 165

一、闸孔出流流态的判别 166

二、平顶堰上闸孔自由出流 167

三、平顶堰上的闸孔淹没出流 170

四、曲线坎上闸孔自由出流 171

第三节 堰流 172

一、堰流的基本公式 173

二、薄壁堰流的水力计算 174

三、实用堰流的水力计算 176

四、宽顶堰流的水力计算 182

习题 186

第一节 概述 188

一、底流式消能 188

第九章　水工建筑物下游水流衔接与消能 188

二、挑流式消能 189

三、面流式消能 189

第二节 底流式衔接与消能 189

一、判别建筑物下游底流式衔接的形式 189

二、收缩断面水深计算 190

三、消力池的水力计算 192

四、底流式衔接与消能中的其他设施 197

第三节 挑流消能的水力计算 198

一、挑距的计算 199

二、冲刷坑深度的估算 200

三、连续式挑坎尺寸的拟定 201

习题 202

第十章　高速水流简介 204

第一节 高速水流的压强脉动现象及对建筑物的影响 204

一、高速水流的脉动现象及脉动压强 204

二、压强脉动对水工建筑物的影响 204

三、减轻脉动压强的措施 205

第二节 水工建筑物的气蚀问题 205

一、水工建筑物的气蚀现象 205

二、气蚀的成因 205

三、避免或减轻气蚀的措施 205

一、冲击波现象 206

第四节 明渠急流冲击波现象 206

二、水流掺气对水工建筑物的影响 206

一、水流的掺气现象 206

第三节 明渠高速水流掺气 206

二、冲击波的成因 207

三、避免和减轻冲击波的措施 207

四、陡槽中的滚波简介 208

五、雾化水流 208

习题 208

附录 210

附录一 求解图 210

附录二 常用水力学符号表 214

附录三 各章习题部分参考答案 218

参考文献 223