第1章 绪论 1
1.1水力学的任务及发展概况 1
1.1.1水力学的任务 1
1.1.2水力学的发展概况 1
1.2连续介质假设·液体的主要物理性质 2
1.2.1连续介质假设 2
1.2.2液体的主要物理性质 3
1.3作用在液体上的力 10
1.3.1质量力 11
1.3.2表面力 11
1.4水力学的研究方法 11
1.4.1理论分析方法 12
1.4.2实验研究法 12
1.4.3数值计算法 12
思考题 13
习题 13
第2章 水静力学 14
2.1液体静压强的特性 14
2.1.1静水压强 14
2.1.2静水压强的特性 14
2.2液体的平衡微分方程——欧拉平衡微分方程 16
2.2.1液体的平衡微分方程 16
2.2.2液体平衡微分方程的积分 18
2.2.3等压面 19
2.3水静力学基本方程 19
2.3.1重力作用下的水静力学基本方程 19
2.3.2压强的计量单位和表示方法 21
2.3.3液体静力学基本方程的物理意义和几何意义 22
2.3.4静水压强的测量 23
2.4作用在平面上的静水总压力 26
2.4.1图解法 26
2.4.2解析法 28
2.5作用在曲面上的静水总压力 31
2.6浮力·潜体及浮体的稳定 35
2.6.1浮力的计算——阿基米德原理 35
2.6.2物体在静止液体中的浮沉 36
2.6.3潜体及浮体的稳定 36
2.7液体的相对平衡 37
思考题 39
习题 40
第3章 水运动学基础 44
3.1描述液体运动的两种方法 44
3.1.1拉格朗日法 44
3.1.2欧拉法 45
3.1.3迹线·流线·脉线 48
3.2液体运动的基本概念 51
3.2.1流管·流束·过流断面·元流·总流 51
3.2.2流量·断面平均速度 52
3.3液体运动的分类 52
3.3.1恒定流和非恒定流 52
3.3.2均匀流和非均匀流·渐变流和急变流 54
3.3.3有压流（有压管流）、无压流（明渠流）、射流 55
3.3.4一元流、二元流、三元流 55
3.4液体运动的连续性方程 55
3.4.1系统和控制体 56
3.4.2液体运动的连续性微分方程 56
3.4.3恒定总流的连续性方程 57
思考题 58
习题 58
第4章 水动力学基础 60
4.1理想液体的运动微分方程——欧拉运动微分方程 60
4.2理想液体元流的伯努利方程 61
4.2.1理想液体运动微分方程式的积分 61
4.2.2理想液体元流的伯努利方程 62
4.2.3理想液体元流伯努利方程的意义 63
4.3实际液体运动微分方程 65
4.3.1液体质点的应力状态 65
4.3.2实际液体运动微分方程 65
4.4实际液体恒定元流的伯努利方程 66
4.5实际液体总流的伯努利方程 67
4.5.1渐变流过水断面上的动水压强分布 67
4.5.2恒定总流的伯努利方程 67
4.5.3总流伯努利方程的应用 69
4.6恒定总流的动量方程 71
4.6.1恒定总流的动量方程 71
4.6.2动量方程应用 72
思考题 74
习题 75
第5章 流动阻力与水头损失 80
5.1流动阻力与能量损失的两种形式 80
5.1.1沿程阻力和沿程水头损失 80
5.1.2局部阻力及局部水头损失 80
5.2液体的两种流动形态 80
5.2.1雷诺实验 81
5.2.2层流、湍流的判别标准 82
5.3恒定均匀流的沿程水头损失和基本方程式 83
5.3.1均匀流基本方程 83
5.3.2圆管过水断面上切应力分布 84
5.4圆管中的层流运动 85
5.4.1断面流速分布 85
5.4.2沿程水头损失的分析和计算 86
5.5液体的湍流运动 87
5.5.1湍流的基本特征及时均化 87
5.5.2湍流切应力 88
5.5.3普朗特混合长度理论 88
5.5.4湍流核心与粘性底层 89
5.6湍流沿程损失的分析和计算 90
5.6.1尼古拉兹实验曲线 90
5.6.2人工粗糙管沿程阻力系数的半经验公式 91
5.6.3实用管道沿程阻力系数的确定 92
5.6.4实用管道沿程阻力系数的经验公式 93
5.7局部水头损失的分析和计算 95
5.7.1局部水头损失的分析 95
5.7.2圆管突然扩大的局部水头损失 96
5.8边界层基本概念 98
5.8.1边界层 98
思考题 99
习题 99
第6章 孔口、管嘴出流和有压管流 102
6.1薄壁孔口的恒定出流 102
6.1.1小孔口的自由出流 102
6.1.2小孔口的淹没出流 103
6.1.3小孔口的收缩系数及流量系数 104
6.1.4大孔口的流量系数 105
6.2管嘴恒定出流 105
6.2.1圆柱形外管嘴的恒定自由出流 105
6.2.2其他形式管嘴 107
6.3短管的水力计算 108
6.3.1自由出流 108
6.3.2淹没出流 109
6.3.3短管的水力计算 110
6.4长管的水力计算 113
6.4.1简单长管 113
6.4.2串联管路 117
6.4.3并联管路 118
6.4.4沿程均匀泄流管路 118
思考题 120
习题 120
第7章 明渠流和堰流及闸孔出流 123
7.1恒定明渠均匀流 123
7.1.1明渠的分类 123
7.1.2明渠均匀流的特征与发生条件 125
7.1.3明渠均匀流的基本公式 126
7.1.4明渠的水力最优断面和允许流速 126
7.1.5明渠均匀流水力计算的基本问题 129
7.2恒定明渠非均匀流若干基本概念 137
7.2.1缓流和急流 137
7.2.2断面单位能量、临界水深、临界底坡 138
7.3水跃和跌水 144
7.3.1水跃 144
7.3.2跌水 145
7.4恒定明渠非均匀渐变流动的基本微分方程 145
7.5棱柱体渠道中恒定非均匀渐变流水面曲线的分析 147
7.5.1顺坡渠道（i＞0）的水面曲线 148
7.5.2平坡渠道（i=0）的水面曲线 149
7.5.3逆坡渠道（i＜0）的水面曲线 150
7.5.4水面曲线的共性与分析方法 152
7.6恒定明渠非均匀渐变流水面曲线的计算 154
7.6.1棱柱体渠道中水面曲线的计算 155
7.6.2非棱柱体渠道中水面曲线的计算 155
7.7堰流 157
7.7.1薄壁堰流 160
7.7.2实用堰流 163
7.7.3宽顶堰流 165
7.8小桥孔径的水力计算 170
7.8.1小桥孔径的水力计算 170
7.9闸孔出流 173
7.9.1闸孔自由出流 174
7.9.2闸孔淹没出流 175
思考题 176
习题 176
第8章 渗流 179
8.1概述 179
8.2渗流的简化模型 180
8.3渗流基本定律 180
8.3.1达西定律 180
8.3.2达西定律的适用范围 181
8.3.3渗透系数及其确定方法 182
8.4恒定均匀渗流和非均匀渐变渗流 183
8.4.1恒定均匀渗流 183
8.4.2恒定渐变渗流 184
8.4.3渐变渗流的基本微分方程 184
8.5恒定渐变渗流浸润曲线的分析和计算 185
8.6集水廊道的渗流 188
8.7井的渗流 189
8.7.1完全潜水井 189
8.7.2完全自流井 191
8.7.3大口井 193
8.8井群的水力计算 194
8.8.1完全潜水井的井群 194
8.8.2完全自流井的井群 195
思考题 196
习题 196
第9章 量纲分析和相似原理 198
9.1量纲分析 198
9.1.1量纲和单位 198
9.1.2量纲和谐原理 200
9.1.3瑞利法 200
9.1.4π定理 202
9.2流动相似原理 205
9.2.1几何相似 206
9.2.2运动相似 206
9.2.3动力相似 207
9.2.4初始条件和边界条件相似 207
9.2.5牛顿一般相似原理 208
9.3相似准则 209
9.3.1重力相似准则 209
9.3.2粘滞力相似准则 210
9.3.3压力相似准则 211
9.3.4弹性力相似准则 212
9.3.5表面张力相似准则 213
9.4模型实验 213
9.4.1雷诺模型 214
9.4.2弗劳德模型 216
思考题 217
习题 217
习题答案 220
参考文献 224