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第一部分 明渠水流基本原理介绍 3

第一章 绪论 3

1.1 简介 3

1.2 流体特征 3

1.3 静态流体 4

1.4 明渠水流 5

1.5 练习 7

2.2 基本方程 8

2.1 简介 8

第二章 基本方程 8

2.3 练习 16

第三章 Bernoulli方程在明渠流中的应用 18

3.1 简介 18

3.2 Bernoulli方程的应用——比能 18

3.3 Froude数 33

3.4 普通明渠形状的特性 39

3.5 练习 40

4.1 动量定律及其应用 43

第四章 动量定律在明渠水跃、涌浪和水流阻力中的应用 43

4.2 水跃 46

4.3 涌浪和涌潮 55

4.4 明渠水流阻力 60

4.5 工程实践中水流阻力的计算 70

4.6 练习 75

第五章 均匀流和渐变流 81

5.1 均匀流 81

5.2 非均匀流 87

5.3 练习 94

第一部分复习练习 96

第一部分附录 102

A1.1 常数和水流特性 102

A1.2 单位换算 106

A1.3 数学 108

A1.4 明渠水流中的交替水深 118

6.2 泥沙输移的重要性 123

6.1 绪论 123

第六章 明渠输沙概论 123

第二部分 明渠输沙概论 123

6.3 术语 128

6.4 本部分的结构 128

6.5 习题 128

第七章 泥沙输移和泥沙特性 129

7.1 基本概念 129

7.2 泥沙的物理特性 132

7.3 颗粒沉降速度 136

7.4 休止角 140

7.5 实验研究 141

7.6 习题 142

第八章 泥沙起动、推移质运动的产生 144

8.1 引言 144

8.2 冲积河流水力学 144

8.3 床沙运动的临界状态 149

8.4 习题 155

9.2 悬移质起动和临界河床剪切应力 156

9.1 前言 156

第九章 悬移质泥沙的起动 156

9.3 高含沙水流的起动 158

9.4 习题 158

第十章 泥沙输移机制1：推移质输移 160

10.1 前言 160

10.2 推移质输沙率经验公式 162

10.3 推移质计算 164

10.4 应用 167

10.5 习题 172

11.1 前言 173

第十一章 泥沙输移机制2：悬移质输移 173

11.2 悬移质泥沙的平流扩散 174

11.3 悬移质泥沙输沙率 178

11.4 高含沙水流运动 182

11.5 习题 184

第十二章 输沙能力和总输沙量 185

12.1 前言 185

12.2 总输沙率（输沙能力） 185

12.3 侵蚀、淤积及河床演变 188

12.4 冲积河流泥沙输移 191

12.5 应用 198

12.6 习题 202

第二部分复习练习 203

第二部分附录 204

A2.1 水库泥沙淤积例子 204

第三部分 水力模拟 211

第十三章 基本水力原理概述 211

13.1 引言 211

13.2 基本原理 211

13.3 水流阻力 212

第十四章 水力学的物理模拟 214

14.1 引言 214

14.2 基本原理 214

14.3 量纲分析 217

14.4 全封闭水流模型 221

14.5 自由表面流的模拟 223

14.6 物理模型的设计 226

14.7 概要 227

14.8 练习 228

第十五章 数值模拟：壅水计算 233

15.1 引言 233

15.2 基本方程 233

15.3 壅水计算 237

15.4 数值积分 239

15.5 讨论 243

15.6 计算机模型 244

15.7 练习 244

第三部分复习练习 246

第三部分附录 247

A3.1 动床水力学的物理模拟 247

A3.2 壅水方程的扩展 250

16.2 第四部分的组成 257

16.1 简介 257

第十七章 堰和溢洪道的设计 257

第四部分 水工建筑物设计 257

第十六章 水工建筑物设计简介 257

16.3 专业设计方法 259

17.1 简介 259

17.2 堰顶设计 263

17.3 斜槽设计 273

17.4 消力池和消能结构 275

17.5 设计步骤 282

17.6 练习 288

18.2 跌水建筑物 293

第十八章 跌水建筑物和阶梯式急流的设计 293

18.1 简介 293

18.3 阶梯瀑布上的水舌流 297

18.4 练习 298

第十九章 涵洞设计 301

19.1 简介 301

19.2 涵洞的基本特征 301

19.3 标准涵洞的设计 305

19.4 最小能量损失涵洞的设计 316

19.5 练习 329

第四部分复习练习 333

第四部分附录 340

A4.1 溢洪道斜槽的流量计算 340

A4.2 最小能量损失堰的举例 346

A4.3 最小能量损失涵洞和水道实例 349

A4.4 标准的涵洞水力学计算机计算结果 358

问题 365

P1 Marib大坝及其泄洪系统研究（公元前115～公元575年） 365

P1.1 简介 365

P1.2 水力学问题 369

P1.3 水文学研究：Marib水库洪水衰减 371

P2 Moeris水库、Ha-Uar大坝及连接Nile河和Moeris湖（公元前2900～前230年）的河道研究 373

P2.1 简介 373

P2.2 水力学问题 378

P2.3 埃及Moeris湖水文学 380

P3 Moche河灌溉系统研究（秘鲁，公元200～1532年） 382

P3.1 介绍 382

P3.2 水力学问题 387

P3.3 秘鲁西部水文学 389

参考文献 392