水力水文应用 中央财政支持专业提升服务能力项目课程建设PDF电子书下载

学习情境一 水工建筑物壁面荷载分析计算 1

工作任务一 静水压强与静水压力相关概念引入 1

一、静水压力和静水压强 1

二、静水压强的基本规律 4

三、静水压强的测算 8

工作任务二 平面壁上静水总压力的计算 10

一、矩形平面壁上静水总压力的图解法 10

二、任意平面上的静水总压力的解析法 13

工作任务三 曲面壁上静水总压力的计算 16

一、静水总压力的水平分力Px 17

二、静水总压力的铅直分力Pz 17

三、压力体的绘制 17

四、曲面壁上的静水总压力 18

技能训练题 20

学习情境二 水流运动三大基本原理 23

工作任务一 水流运动的描述 23

一、描述水流运动的两种方法 23

二、水流运动要素 24

三、水流运动的类型 26

工作任务二 恒定总流的连续性方程 28

一、公式推导 28

二、连续性方程的应用 29

工作任务三 恒定总流的能量方程 30

一、公式推导 30

二、能量方程的图示——水头线 34

三、能量方程的应用条件 35

四、能量方程的应用 35

工作任务四 恒定总流的动量方程 38

一、公式推导 38

二、动量方程的应用条件 39

三、动量方程的应用 40

工作任务五 水头损失的计算 43

一、水头损失产生的原因和分类 43

二、水流运动的两种流态 45

三、沿程水头损失的计算 46

四、局部水头损失的计算 50

技能训练题 53

学习情境三 管流的水力计算 56

工作任务一 简单管路的水力计算 56

一、导言 56

二、简单短管水力计算基本公式 56

三、简单短管工程案例 59

工作任务二 简单长管的水力计算 63

一、简单长管的水力计算基本公式 63

二、简单长管工程案例 65

技能训练题 66

学习情境四 明渠水流的水力计算 70

工作任务一 明渠的几何特征 70

一、明渠的过水断面型式 70

二、渠道的底坡 71

三、棱柱体渠道和非棱柱体渠道 72

工作任务二 明渠均匀流的水力计算 72

一、明渠均匀流的特性 72

二、明渠均匀流的产生条件 73

三、明渠均匀流的计算公式 73

四、明渠均匀流计算中的关键问题 74

五、明渠均匀流水力计算的实际应用 82

工作任务三 明渠非均匀流的相关概念 86

一、明渠水流的流态及判别 86

二、断面比能 88

三、临界水深 89

四、临界底坡、缓坡与陡坡 91

工作任务四 棱柱体明渠非均匀渐变流水面曲线分析 92

一、棱柱体明渠水深沿程变化的微分方程推导 92

二、棱柱体明渠非均匀渐变流水面曲线定性分析 93

三、明渠恒定非均匀渐变流水面曲线计算 101

工作任务五 水跌与水跃 105

一、水跌 105

二、水跃 106

技能训练题 110

学习情境五 常见水工建筑物的水力计算 114

工作任务一 闸孔出流水力计算 114

一、闸孔出流和堰流形式的引入 114

二、闸孔出流流态的判别 115

三、闸孔出流的基本公式 116

四、闸孔出流的流量系数 117

五、闸孔出流的淹没系数 119

工作任务二 堰流 120

一、堰流的分类 120

二、堰流的基本公式推导 121

三、薄壁堰流的水力计算 123

四、实用堰流的水力计算 124

五、宽顶堰流的水力计算 130

工作任务三 水工建筑物下游水流衔接与消能 134

一、水流衔接与消能形式介绍 134

二、底流式衔接消能的水力计算 135

三、挑流式衔接消能的水力计算 142

工作任务四 渡槽的水力计算 146

一、槽身段的水力计算 147

二、进口渐变段的水力计算 148

三、出口渐变段的水力计算 150

四、进出口底板高程的确定 150

技能训练题 152

学习情境六 河流水文 155

工作任务一 水循环及水量平衡 155

一、自然界的水循环 155

二、地球上的水量平衡 156

工作任务二 河流及流域 157

一、河流 157

二、流域 159

工作任务三 降雨 161

一、降雨的成因 161

二、降雨的分类 161

三、降雨等级划分 162

四、降雨量资料的图示法 162

五、降水量的观测 163

六、流域平均雨量的计算 164

工作任务四 蒸发与下渗 165

一、蒸发 165

二、下渗 167

工作任务五 径流 168

一、径流的形成过程 168

二、径流的表示方法 169

三、径流的观测及数据整理 170

技能训练题 177

学习情境七 频率计算 179

工作任务一 频率的相关概念及参数 179

一、事件、概率与频率 179

二、重现期 181

三、统计参数 181

工作任务二 经验频率曲线 183

一、频率分布 183

二、经验频率曲线的绘制 185

工作任务三 理论频率曲线 188

一、P—Ⅲ型曲线 188

二、统计参数对P—Ⅲ型曲线的影响 198

三、适线法 198

技能训练题 201

学习情境八 设计年径流及年内分配的分析计算 203

工作任务一 具有长期径流资料时设计年径流量及年内分配计算 204

一、水文资料的审查 204

二、设计代表年法的设计年径流量及其年内分配计算 205

三、实际代表年法的年、月径流量计算 208

工作任务二 具有短期径流资料时设计年径流量及年内分配计算 208

工作任务三 缺乏径流资料时设计年径流量及年内分配计算 209

一、等值线图法 209

二、水文比拟法 211

技能训练题 211

学习情境九 由流量资料推求设计洪水 213

工作任务一 设计洪峰流量及设计洪量的推求 214

一、洪水资料审查 214

二、选样 214

三、特大洪水的处理 215

四、洪水频率计算 217

工作任务二 设计洪水过程线的推求 219

一、典型洪水过程线的选择 219

二、典型洪水过程线的放大 220

技能训练题 222

学习情境十 由暴雨资料推求设计洪水 224

工作任务一 设计暴雨的推求 224

一、由面雨量资料直接计算设计面暴雨量 224

二、由点雨量资料间接计算设计面暴雨量 225

三、设计暴雨的时程分配 226

工作任务二 设计净雨的推求 227

一、降雨径流相关法 227

二、初损后损法 228

三、设计净雨的划分 229

工作任务三 设计洪水过程推求 230

一、单位线 230

二、瞬时单位线 231

三、地下径流的汇流计算 233

技能训练题 235

附表 236

参考文献 248