工程水力學(xué)

前言

本書是根據(jù)《教育部、財(cái)政部關(guān)于實(shí)施國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃、加快高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的意見》（教高[2006]14號）、《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高[2006]16號）等文件精神，由全國水利水電高職教研會擬定教材編寫規(guī)劃，在中國水利教育協(xié)會指導(dǎo)下，由全國水利水電高職教研會組織編寫的第二輪水利水電類專業(yè)規(guī)劃教材。第二輪教材以學(xué)生能力培養(yǎng)為主線，具有鮮明的時(shí)代特點(diǎn)，體現(xiàn)出實(shí)用性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性的教材特色，是一套理論聯(lián)系實(shí)際、教學(xué)面向生產(chǎn)的高職高專教育精品規(guī)劃教材。本書在編寫過程中力求概念清晰、深入淺出、聯(lián)系實(shí)際，理論上以適當(dāng)夠用為度，不苛求學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性。力求結(jié)合專業(yè)，突出實(shí)用，體現(xiàn)高職高專教育的特色。在傳承經(jīng)典、成熟的理論基礎(chǔ)上，編人了新規(guī)范、新技術(shù)、新材料。本書特色如下：（1）均采用我國《水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編》和《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50013-2006）中推薦的計(jì)算方法、公式，使學(xué)生畢業(yè)后就能直接參與工程水力計(jì)算。（2）每章前都設(shè)有“職業(yè)技能”，目的是讓學(xué)生清楚該章應(yīng)該學(xué)會的職業(yè)技能是什么。每章后面都設(shè)有“本章考試內(nèi)容”，包括記公式、會計(jì)算、記概念。明確具體地告訴學(xué)生每章應(yīng)記住哪些公式和概念，避免了通常使用的“掌握、理解”等比較籠統(tǒng)的說法。（3）每章都配有卡通畫片，用卡通人物、動物的插話講述重要的需要記憶的知識點(diǎn)，以增強(qiáng)學(xué)生對知識點(diǎn)的記憶和興趣。考慮到高職高專的新設(shè)專業(yè)和各學(xué)院課程教學(xué)學(xué)時(shí)的差異，帶*號章節(jié)為選講內(nèi)容。本書編寫人員及分工如下：楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院張春娟（第一章），山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院徐文秀（第二章），黑龍江大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院譚志偉（第三章），山東水利職業(yè)學(xué)院者建倫（第四、五章），安徽水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳明杰（第五章），黑龍江農(nóng)墾林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院張永偉（第六章），浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院陳旭彤（第七章），廣西水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院余金鳳（第八章），內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院邢菊香（第九章），北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院楊林林（第十章），長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院陳一華（第十一章）。

內(nèi)容概要

本書是全國高職高專水利水電類專業(yè)規(guī)劃教材，是根據(jù)全國水利水電高職教研會制定的工程水力學(xué)課程教學(xué)大綱編寫完成的。全書共分11章，內(nèi)容包括：工程水力學(xué)概論，靜水壓力計(jì)算，水流運(yùn)動的基本原理，水流型態(tài)與水頭損失計(jì)算，管流水力計(jì)算，明渠恒定均勻流水力計(jì)算，明渠恒定非均勻流水力計(jì)算，泄水建筑物水力計(jì)算，泄水建筑物下游消能計(jì)算，渠系連接建筑物水力計(jì)算，滲流基礎(chǔ)。各章配有例題、常用圖表、技能訓(xùn)練題。 　　本書適用于水利工程、水文水資源工程、給水排水、水利工程監(jiān)瑾、城市水利、港航、水土保持、水電站動力設(shè)備、水電站建筑、治河與防洪等專業(yè)，并可用于成人?？茖W(xué)校以及普通本科院校的高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院同類專業(yè)教學(xué)，還可供水利水電工程技術(shù)人員閱讀參考。

書籍目錄

前言導(dǎo)讀與解答第一章　工程水力學(xué)概論(2學(xué)時(shí))　第一節(jié)　工程水力學(xué)的定義、用途、簡史　第二節(jié)　液體的物理力學(xué)性質(zhì)　第三節(jié)　連續(xù)介質(zhì)和理想液體的概念　第四節(jié)　作用在液體上的力　第五節(jié)　工程水力學(xué)的研究方法　本章考試內(nèi)容　技能訓(xùn)練題第二章　靜水壓力計(jì)算(10學(xué)時(shí))    第一節(jié)　靜水壓強(qiáng)及其特性  第二節(jié)　靜水壓強(qiáng)的基本規(guī)律  第三節(jié)　靜水壓強(qiáng)的表示方法及測算  第四節(jié)　作用于平面壁上的靜水總壓力  第五節(jié)　作用于曲面壁上的靜水總壓力  第六節(jié)　浮力、浮體的平衡與穩(wěn)定  本章考試內(nèi)容  技能訓(xùn)練題第三章　水流運(yùn)動的基本原理(8學(xué)時(shí))　第一節(jié)　描述水流運(yùn)動的兩種方法　第二節(jié)　恒定總流連續(xù)性方程　第三節(jié)　恒定總流的能量方程　第四節(jié)　能量方程的應(yīng)用　第五節(jié)　恒定總流的動量方程　本章考試內(nèi)容　技能訓(xùn)練題第四章　水流型態(tài)與水頭損失計(jì)算(10學(xué)時(shí))  　第一節(jié)　水頭損失根源、分類及邊界影響　第二節(jié)　水流兩流態(tài)及hf隨v的變化規(guī)律　第三節(jié)　均勻流層流的切應(yīng)力和流速分布規(guī)律　第四節(jié)　均勻流紊流過水?dāng)嗝娲咕€上的切應(yīng)力及流速分布　第五節(jié)　沿程水頭損失分析與計(jì)算　第六節(jié)　局部水頭損失的分析與計(jì)算　第七節(jié)　繞流阻力與升力　本章考試內(nèi)容　技能洲練題第五章　管流水力計(jì)算(10學(xué)時(shí))　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　簡單管道的水力計(jì)算　第三節(jié)　復(fù)雜管路水力計(jì)算  第四節(jié)　壓力管道中的水擊  本章考試內(nèi)容  技能訓(xùn)練題第六章　明渠恒定均勻流水力計(jì)算(6學(xué)時(shí))  　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　明渠均勻流的特性及其產(chǎn)生條件　第三節(jié)　明渠均勻流的計(jì)算公式及有關(guān)問題　第四節(jié)　明渠水力計(jì)算類型　本章考試內(nèi)容　技能訓(xùn)練題第七章　明渠恒定非均勻流水力計(jì)算(12學(xué)時(shí))　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　明渠非均勻流的一些基本概念　第三節(jié)　緩流、急流的轉(zhuǎn)換現(xiàn)象——水跌與水躍　第四節(jié)　明渠恒定非均勻漸變流基本方程　第五節(jié)　棱柱體渠道恒定非均勻漸變流水面曲線定性分析　第六節(jié)　明渠恒定非均勻漸變流水面線計(jì)算　第七節(jié)　彎道水流簡介　本章考試內(nèi)容　技能訓(xùn)練題第八章　泄水建筑物的水力計(jì)算(8學(xué)時(shí))  　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　孔口與管嘴出流水力計(jì)算　第三節(jié)　堰流水力計(jì)算　第四節(jié)　閘孔出流的水力計(jì)算　本章考試內(nèi)容　技能訓(xùn)練題第九章　泄水建筑物下游水流消能計(jì)算(6學(xué)時(shí))　第一節(jié)　概述　第二節(jié)　底流式銜接與消能的水力計(jì)算第十章　渠系連接建筑物的水力計(jì)算(4學(xué)時(shí))第十一章　滲流基礎(chǔ)(8學(xué)時(shí))附錄Ⅰ  梯形和矩形斷面明渠正常水深求解圖附錄Ⅱ  梯形和矩形斷面明渠底寬求解圖附錄Ⅲ  梯形、矩形、圓形斷面明槽臨界水深求解圖附錄Ⅳ  建筑物下游河槽為矩形時(shí)收縮斷面水深及其共軛水深求解圖參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：二、試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究的基本目的：一是檢驗(yàn)理論分析成果的正確性；二是當(dāng)有些水力學(xué)問題在理論上暫時(shí)還不能完全得到解決時(shí)，通過試驗(yàn)可以尋找到一些經(jīng)驗(yàn)性的規(guī)律，以滿足解決實(shí)際工程問題的需要。試驗(yàn)研究是水力學(xué)研究的一個(gè)極其重要的方法，也是對理論分析的補(bǔ)充?，F(xiàn)階段水力學(xué)的試驗(yàn)研究主要有以下三種方式。（一）原型觀測在野外或水利工程現(xiàn)場，對天然或工程中的水流運(yùn)動現(xiàn)象直接進(jìn)行觀測，收集第一手資料，總結(jié)水流運(yùn)動的基本規(guī)律，檢驗(yàn)理論分析成果，為工程設(shè)計(jì)施工提供依據(jù)。（二）模型試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，依據(jù)水力相似理論，把實(shí)際工程按一定比例縮小為模型，在模型上模擬相應(yīng)的實(shí)際水流運(yùn)動，得出模型水流的規(guī)律性。然后再把模型試驗(yàn)成果按照相似關(guān)系換算為原型的成果，以滿足工程設(shè)計(jì)的需要。模型試驗(yàn)法可以檢驗(yàn)工程設(shè)計(jì)的合理性，并為修改設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)，在工程實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。（三）系統(tǒng)試驗(yàn)野外觀測經(jīng)常受時(shí)間和其他自然條件的限制，難以按人們的要求去實(shí)現(xiàn)或預(yù)演各種水流現(xiàn)象，從而由大量觀測資料中去總結(jié)水流運(yùn)動的規(guī)律，這時(shí)可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)小規(guī)模地造成某種水流運(yùn)動，進(jìn)行系統(tǒng)的試驗(yàn)觀測，從中找出水流運(yùn)動的規(guī)律。三、數(shù)值模擬和數(shù)值計(jì)算隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬和數(shù)值計(jì)算求解基本方程來指導(dǎo)和解決工程水力學(xué)問題，是一種快速、簡便、節(jié)省投資的研究方法。所謂數(shù)值模擬和數(shù)值計(jì)算，是采用各種離散化方法（有限差分法、有限元法等），建立各種數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和數(shù)值試驗(yàn)，最終獲得其數(shù)值解。近二三十年來，這一方法得到很大發(fā)展，已形成專門學(xué)科——計(jì)算流體力學(xué)。數(shù)值模擬和數(shù)值計(jì)算需要通過理論分析來建立，數(shù)值計(jì)算的不少參數(shù)需要經(jīng)過模型試驗(yàn)來提供，而理論分析和數(shù)值計(jì)算的成果也需要通過物理模型進(jìn)行驗(yàn)證。這三種研究方法必須互相結(jié)合，共同推動水力學(xué)學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展。

編輯推薦

《工程水力學(xué)》：全國高職高專水利水電類專業(yè)規(guī)劃教材。

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