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目录1

第1章 绪论1

1.1 水力学的研究对象1

1.2 液体的基本特征和主要物理性质1

1.2.1 液体的基本特征1

1.2.2 国际单位制（SI）和工程单位制2

1.2.3 液体的主要物理性质3

1.3.2 作用于液体上的力10

1.3.1 理想液体的概念10

1.3 理想液体和作用于液体上的力10

第2章 水静力学13

2.1 静水压强的概念13

2.1.1 静水压强的定义13

2.1.2 静水压强的特性13

2.2 液体的平衡微分方程与等压面16

2.2.1 液体的平衡微分方程16

2.2.2 等压面18

2.3.1 重力作用下静水压强的基本公式19

2.3 重力作用下静水压强的分布规律19

2.3.2 绝对压强、相对压强、真空压强和压强的表示方法21

2.3.3 静水压强基本方程的能量意义和几何意义24

2.4 水静力学在量测上的应用26

2.4.1 测压管26

2.4.2 差压计27

2.5 作用于平面上的静水总压力28

2.5.1 图解法29

2.5.2 分析法32

2.6 作用于曲面上的静水总压力38

2.6.1 曲面上静水总压力的大小38

2.6.2 静水总压力的方向41

2.6.3 静水总压力的作用点41

2.7 作用于物体上的静水总压力、浮力、浮体的平衡44

2.7.1 作用于物体上的静水总压力——阿基米德原理44

2.7.2 沉体、浮体、潜体及浮体的平衡45

3.1.1 拉格朗日法和欧拉法53

3.1 描述液体运动的两种方法53

第3章 恒定总流的基本方程53

3.1.2 质点的加速度：当地加速度、迁移加速度与全加速度55

3.1.3 液体运动的一些基本概念58

3.2 恒定总流的连续性方程64

3.3 恒定总流的能量方程65

3.3.1 理想液体恒定微小流束的能量方程66

3.3.2 实际液体恒定微小流束的能量方程68

3.3.3 实际液体恒定总流的能量方程69

3.4 恒定总流的动量方程84

3.4.1 恒定总流动量方程式的推导84

3.4.2 恒定总流动量方程式的应用条件和技巧88

3.4.3 恒定总流动量方程式应用举例89

3.4.4 动量方程与能量方程的异同94

第4章 流动型态和水头损失102

4.1 流动阻力和水头损失的分类102

4.1.1 流动阻力的分类102

4.1.3 水头损失的叠加原理104

4.1.2 水头损失的分类104

4.2 实际液体流动的两种流态105

4.2.1 雷诺试验105

4.2.2 层流和紊流的判别107

4.2.3 雷诺数的物理意义108

4.3 均匀流沿程水头损失与切应力的关系109

4.3.1 沿程水头损失与边壁切应力的关系109

4.3.2 沿程水头损失与流层间切应力的关系111

4.3.3 沿程水头损失的通用计算公式112

4.4.2 圆管均匀层流的断面平均流速114

4.4 圆管中的层流运动114

4.4.1 圆管均匀层流的流速分布114

4.4.3 圆管均匀层流的流量115

4.4.4 圆管均匀层流的沿程水头损失115

4.4.5 圆管均匀层流的动能改正系数116

4.5 紊流运动的基本概念116

4.5.1 紊流的形成过程117

4.5.2 紊流运动要素的脉动现象与时均化的概念118

4.5.3 紊流附加切应力与普朗特的动量传递理论121

4.5.4 紊流中的层流底层及紊流中的流区125

4.5.5 紊流的流速分布127

4.6 紊流的沿程水头损失132

4.6.1 沿程阻力系数的试验研究132

4.6.2 实际管道（自然粗糙）沿程阻力系数136

4.6.3 计算沿程水头损失的经验公式140

4.7 局部水头损失143

4.7.1 圆管突然扩大的局部水头损失144

4.7.2 管道局部水头损失系数146

4.8 边界层基本概念和绕流阻力152

4.8.1 边界层基本概念152

4.8.2 边界层的分离现象与绕流阻力153

第5章 孔口、管嘴恒定出流和有压管道恒定流159

5.1 孔口、管嘴出流和有压管流的基本概念159

5.2 孔口、管嘴恒定出流的基本公式160

5.2.1 液体流经薄壁孔口的恒定出流160

5.2.2 液体经管嘴的恒定出流163

5.3.1 短管的水力计算167

5.3 有压管道的恒定流167

5.3.2 长管的水力计算173

5.3.3 管网的水力计算181

第6章 明渠恒定流动194

6.1 明渠的几何特性194

6.1.1 明渠的底坡194

6.1.2 明渠的横断面195

6.1.3 过水断面的几何要素195

6.1.4 棱柱形渠道与非棱柱形渠道196

6.2.1 明渠均匀流的特性和形成条件197

6.2 明渠均匀流197

6.2.2 明渠均匀流基本公式198

6.2.3 明渠均匀流的水力计算200

6.2.4 水力最优断面和允许流速204

6.2.5 无压圆管均匀流水力计算206

6.3 明渠恒定非均匀流210

6.3.1 明渠的流动状态210

6.3.2 断面比能、比能曲线213

6.3.3 临界水深214

6.3.4 临界底坡216

6.3.5 水跃和水跌218

6.3.6 棱柱形渠道非均匀渐变流水面曲线的分析224

6.3.7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算231

6.4 堰流及闸孔出流233

6.4.1 堰流的类型及基本公式234

6.4.2 闸孔出流基本公式239

第7章 渗流244

7.1 渗流现象和渗流模型244

7.1.1 渗流现象244

7.1.2 水在七中的存在形态245

7.1.3 上的渗流特性245

7.1.4 渗流模型246

7.2 渗流的基本定律246

7.2.1 达西定律246

7.2.2 达西定律的适用范围247

7.2.3 渗透系数247

7.3.1 恒定均匀渗流和非均匀渗流的断面流速分布248

7.3 恒定渐变渗流的杜比公式248

7.3.2 恒定渐变渗流的基本微分方程和浸润曲线250

7.4 井和集水廊道的渗流计算254

7.4.1 集水廊道254

7.4.2 无压完整井254

7.4.3 承压完整井255

7.4.4 大口井和基坑排水256

7.4.5 井群257

7.5.1 平面有压渗流流网的绘制258

7.5 应用流网解平面渗流问题258

7.5.2 利用流网进行渗流计算259

附录一 水力学实验262

附录二 英语专业名词索引287

习题参考答案297

参考文献300

附图Ⅰ301

附图Ⅱ302

附图Ⅲ303

附图Ⅳ304