水力學(xué)

前言

水力學(xué)是水利類各個專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，也是土木、環(huán)境、巖土工程專業(yè)技術(shù)人員必需的基礎(chǔ)理論知識。雖然各專業(yè)對它的要求和側(cè)重面不盡相同，但基本內(nèi)容是共同的?！端W(xué)》根據(jù)國家教育部高等學(xué)校工科力學(xué)課程指導(dǎo)委員會審定的水力學(xué)教學(xué)基本要求，按照水利類水工、農(nóng)水、港航、水文等專業(yè)80學(xué)時的水力學(xué)課程教學(xué)基本要求編寫，并適當(dāng)參考了全國注冊土木工程師（水利水電工程）的水力學(xué)和流體力學(xué)考試大綱所規(guī)定的內(nèi)容?！端W(xué)》系統(tǒng)地闡述了水力學(xué)的基本概念、基本理論及工程應(yīng)用，全書共分為9章，主要內(nèi)容包括：水力學(xué)基礎(chǔ)知識，水靜力學(xué)，水動力學(xué)基本原理，水流型態(tài)及水頭損失，有壓管道流動，恒定明渠水流，過流建筑物的水力計算，流場分析的基本原理，滲流等。華北水利水電學(xué)院孫東坡編寫第一、四章（部分），王二平編寫第二章，薛海編寫第八章；長沙理工大學(xué)丁新求編寫第一、六章（部分），童海鴻編寫第六章（部分）；黑龍江大學(xué)谷欣編寫第三章；云南農(nóng)業(yè)大學(xué)陳麗紅編寫第四章（部分）、第五章；河北農(nóng)業(yè)大學(xué)梁素韜編寫第七章（部分）；沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)楊麗萍編寫第七章（部分）和第九章。全書由孫東坡、丁新求主編并統(tǒng)稿?！端W(xué)》由武漢大學(xué)劉士和教授主審，他提出了不少寶貴意見與修改建議，在此表示衷心的感謝；同時也感謝關(guān)心及指導(dǎo)《水力學(xué)》編寫的華北水利水電學(xué)院李國慶教授。一本好教材，應(yīng)該既強(qiáng)調(diào)基本理論與體系完整，又注重內(nèi)容新穎并照顧到相近各專業(yè)的基本要求，聯(lián)系實際且深淺適度，文筆準(zhǔn)確、簡練、流暢，學(xué)生易讀，教師好用。作者向這個方向做了自己的努力與嘗試，《水力學(xué)》參考了國外一些較好的流體力學(xué)教材的編寫方法；單辟了學(xué)習(xí)小欄目”學(xué)海趣談”，以便于提高讀者對基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的興趣；在習(xí)題編排方面按不同要求分成三類（課堂討論題、基本要求題、加深理解題），讓教與學(xué)都有較大的選擇空間，以便于對基本概念、基本方法的掌握與融會貫通。由于編者水平有限，盡管用心良苦，但書中瑕疵在所難免，懇請讀者批評和指正。

內(nèi)容概要

本書共分9章。前四章主要介紹水力學(xué)的基本原理，包括水力學(xué)基礎(chǔ)知識、水靜力學(xué)、水動力學(xué)基本原理、水流型態(tài)與水頭損失；后五章主要介紹水力學(xué)的工程應(yīng)用及原流場分析的基本原理，包括有壓管道流動、恒定明渠水流、過流建筑物的水力計算、流場分析的基本原理、滲流。本書各章后均附有習(xí)題，便于讀者加深對知識的理解。    本書可作為普通高等院校水利類（水利水電工程、農(nóng)業(yè)水土工程、港口航道工程、水文水資源工程等專業(yè)）本科教學(xué)用書，也可供從事水利、土建、環(huán)境工作的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

出版者的話前言第一章　水力學(xué)基礎(chǔ)知識  第一節(jié)　水力學(xué)簡介  第二節(jié)　液體的基本特征及其物理力學(xué)性質(zhì)  第三節(jié)　作用于液體上的力  第四節(jié)　量綱及量綱分析方法  第五節(jié)　水力學(xué)的研究方法  習(xí)題第二章　水靜力學(xué)  第一節(jié)　靜水壓強(qiáng)及其特性  第二節(jié)　液體平衡微分方程及其積分  第三節(jié)　重力作用下靜水壓強(qiáng)的基本方程  第四節(jié)　靜水壓強(qiáng)的量測與靜水壓強(qiáng)分布圖  第五節(jié)　作用在平面上的靜水總壓力  第六節(jié)　作用在曲面上的靜水總壓力  第七節(jié)　液體相對平衡及壓強(qiáng)計算  習(xí)題  第三章　水動力學(xué)基本原理  第一節(jié)　描述液體運(yùn)動的方法  第二節(jié)　液體運(yùn)動的基本概念  第三節(jié)　液體運(yùn)動的分類  第四節(jié)　恒定總流的連續(xù)性方程  第五節(jié)　恒定總流的能量方程  第六節(jié)　恒定總流的動量方程  習(xí)題  第四章　水流型態(tài)與水頭損失  第一節(jié)　水頭損失及其分類  第二節(jié)　均勻流沿程水頭損失的基本方程  第三節(jié)　水流的流動型態(tài)  第四節(jié)　層流運(yùn)動及其沿程水頭損失計算  第五節(jié)　紊流的運(yùn)動特性  第六節(jié)　紊流沿程水頭損失的計算  第七節(jié)　計算沿程水頭損失的經(jīng)驗公式——舍齊公式  第八節(jié)　局部水頭損失  第九節(jié)　邊界層與繞流阻力  習(xí)題第五章　有壓管道流動  第一節(jié)　有壓管流的特點及其分類  第二節(jié)　簡單管道恒定流的水力計算  第三節(jié)　復(fù)雜管道恒定流的水力計算  第四節(jié)　有壓管中的非恒定流  習(xí)題第六章　恒定明渠水流  第一節(jié)　明渠水流的特點及其分類  第二節(jié)　明渠的幾何邊界對水流運(yùn)動的影響  第三節(jié)　明渠均勻流的特性及其產(chǎn)生條件  第四節(jié)　明渠均勻流水力計算  第五節(jié)　明渠均勻流水力計算中的有關(guān)問題  第六節(jié)　明渠水流的流態(tài)及其判別  第七節(jié)　斷面比能、臨界水深及臨界底坡  第八節(jié)　明渠非均勻急變流現(xiàn)象及水力計算  第九節(jié)　棱柱體明渠恒定非均勻漸變流水面曲線分析  第十節(jié)　明渠恒定非均勻漸變流的水面曲線計算  第十一節(jié)　彎道水流運(yùn)動  習(xí)題第七章　過流建筑物的水力計算　第一節(jié)　堰閘出流的共同特點與區(qū)別　第二節(jié)　堰流的類型及水力計算的基本公式　第三節(jié)　薄壁堰的水力計算　第四節(jié)　實用堰的水力計算　第五節(jié)　寬頂堰的水力計算　第六節(jié)　閘孔出流的水力計算　第七節(jié)　泄水建筑物下游水流銜接與消能　第八節(jié)　底流消能的水力計算　第九節(jié)　挑流消能的水力計算　習(xí)題第八章　液體三元流動的基本原理　第一節(jié)　液體質(zhì)點運(yùn)動的速度與加速度　第二節(jié)　跡線、流線及其微分方程　第三節(jié)　液體微團(tuán)運(yùn)動的基本形式……第九章　滲流參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第一章 水力學(xué)基礎(chǔ)知識第一章 水力學(xué)基礎(chǔ)知識一、水與人類第一節(jié)水力學(xué)簡介水是與我們關(guān)系最密切的物質(zhì)，人類的繁衍生息、社會的進(jìn)化發(fā)展都是與水“唇齒相依、休戚相關(guān)”的。綜觀所有人類文明，幾乎都是伴著河、海而生的（例如，黃河、恒河、尼羅河、底格里斯河與幼發(fā)拉底河、愛琴海等）。所以，早在2000多年前，我國春秋時期的一位哲人就說：“水者，何也？萬物之本原，諸生之宗室也?！保ā豆茏印に仄罚?。自然界的水形成浩瀚的大海、奔騰不息的河流、煙波浩淼的湖泊、地下涌動的清泉。流動的水體既呈現(xiàn)“天下之至柔”的處下不爭性，又有“馳騁天下之至堅”的進(jìn)攻破壞性（《老子·四十三章》），因而既能“到江送客棹，出岳潤民田”，造福于人類，又會“濁浪排空至，江流萬山穿”，危及社會安全。千百年來人類與水（江河湖海）打交道，取得了很多成功與勝利，在歷史長卷中，不乏有關(guān)“治水”的濃墨重彩。但對江河湖海不合理的開發(fā)利用也會破壞流域環(huán)境，“自然界反過來也會報復(fù)、制約我們”（恩格斯）。人們認(rèn)識到：只有“識其性”，才能“得其利，避其害”；只有實現(xiàn)“人水和諧”，經(jīng)濟(jì)社會才可能協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。因此，了解水的運(yùn)動特性與力學(xué)規(guī)律。是利用與治理江河湖海、維持水環(huán)境健康生命的理論基礎(chǔ)。二、水力學(xué)的定義與特點為了研究水的基本運(yùn)動規(guī)律并探討運(yùn)用這些規(guī)律解決水利工程的實際問題，就形成了水力學(xué)這門學(xué)科。準(zhǔn)確地說，水力學(xué)是研究液體處于平衡或機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其工程應(yīng)用的一門科學(xué)，主要研究對象是以水為代表的液體。水力學(xué)既有基礎(chǔ)科學(xué)的特征，它是力學(xué)的一個分支，隸屬于流體力學(xué)的范疇；同時它又有工程科學(xué)的特點，緊密結(jié)合與水相關(guān)的各種實際工程應(yīng)用。

編輯推薦

《水力學(xué)》：全國高等院校水利水是類精品規(guī)劃教材。

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