水力學

《水力學》共分為8章，內容主要包括緒論，水靜力學，水動力學理論基礎，量綱分析和相似原理，流動阻力和水頭損失，孔口、管嘴和有壓管道流動，明渠恆定流，滲流。

《水力學》可作為高等工科學校土木類、水利類專業及其他有關專業本科生的工程流體力學教材，也可作為專科相近專業學生的教學參考書，還可供土木、水利、環保、機械、化工、石油、氣象等有關工程技術人員參考。 ^[1] 

第1章 緒論

1．1 水力學的任務及發展簡史

1．2 流體的連續介質模型

1．3 流體的主要物理性質

1．3．1 密度

1．3．2 重度

1．3．3 黏性

1．3．4 黏性流體與理想流體

1．3．5 牛頓流體與非牛頓流體

1．3．6 壓縮性

1．4 液體的表面性質

1．4．1 表面張力

1．4．2 毛細現象

1．5 作用於液體上的力

1．5．1 表面力

1．5．2 質量力

1．6 流體力學的研究方法

第2章 水靜力學

2．1 靜水壓強的特性

2．2 流體靜壓強的特徵

2．2．1 流體靜壓強的方向垂直於作用面，並指向作用面

2．2．2 任一點流體靜壓強的大小與其作用面的方向無關

2．3 流體平衡微分方程及其積分

2．3．1 流體平衡微分方程

2．3．2 流體平衡微分方程的積分及等壓面

2．4 重力作用下流體靜壓強的基本方程

2．4．1 方程的推導

2．4．2 帕斯卡原理

2．4．3 連通器原理

2．4．4 流體靜壓強分佈圖

2．5 流體壓強的測量

2．5．1 流體壓強的表示形式

2．5．2 流體壓強的度量

2．6 流體壓強的測量儀器

2．6．1 金屬式測壓計

2．6．2 電測式測壓計

2．6．3 液柱式測壓計

2．7 流體相對靜止時的壓強分佈

2．7．1 做等加速度直線運動的流體的壓強分佈

2．7．2 等角速旋轉容器內的流體的壓強分佈

2．8 靜止流體作用在平面上的總壓力

2．8．1 解析法

2．8．2 圖算法

2．9 靜止流體作用在曲面上的總壓力

第3章 水動力學理論基礎

3．1 流體運動的描述

3．1．1 拉格朗日法

3．1．2 歐拉法

3．1．3 流體質點加速度和質點導數

3．2 研究流體運動的若干概念

3．2．1 恆定流與非恆定流

3．2．2 一元流、二元流和三元流

3．2．3 流線與跡線

3．2．4 流管、元流、總流、過流斷面

3．2．5 流量、斷面平均流速

3．2．6 均勻流與非均勻流

3．2．7 漸變流與急變流

3．2．8 系統與控制體

3．3 流體運動的連續性方程

3．4 流體運動的連續性微分方程

3．5 流體的運動微分方程及其積分

3．5．1 理想流體的運動微分方程

3．5．2 實際流體的運動微分方程

3．5．3 歐拉運動微分方程的積分

3．6 恆定總流伯努利方程（能量方程）

3．6．1 理想流體恆定元流的伯努利方程

3．6．2 理想流體伯努利方程的物理意義和幾何意義

3．6．3 元流能量方程的應用舉例

3．7 實際流體恆定總流的伯努利方程及其適用條件

3．7．1 實際液體恆定總流的伯努利方程

3．7．2 實際流體恆定總流能量方程的適用條件

3．7．3 實際流體恆定總流能量方程附帶的幾點説明

3．7．4 恆定總流的能量方程應用舉例

3．8 恆定總流的動量方程

3．8．1 恆定總流動量方程的推導

3．8．2 總流動量方程的應用

3．8．3 總流動量方程的解題步驟

3．8．4 推論

第4章 量綱分析和相似原理

4．1 量綱分析概述

4．1．1 量綱和單位

4．1．2 無量綱數

4．2 量綱和諧原理

4．3 量綱分析法

4．3．1 雷利法

4．3．2 ∏定理

4．4 相似原理

4．4．1 相似理論的基本概念

4．4．2 牛頓相似定律

4．5 相似準則

4．5．1 重力相似準則（佛汝德模型）

4．5．2 阻力相似準則

4．5．3 壓力相似準則

4．5．4 表面張力相似準則

4．5．5 彈性力相似準則

4．5．6 慣性力相似準則

第5章 流動阻力和水頭損失

5．1 流動阻力和水頭損失的分類

5．1．1 沿程阻力和沿程水頭損失

5．1．2 局部阻力和局部水頭損失

5．1．3 總水頭損失

5．2 實際流體流動的兩種形態

5．2．1 雷諾實驗

5．2．2 層流、紊流的判別標準——臨界雷諾數

5．3 均勻流基本方程式與沿程水頭損失計算公式

5．4 圓管中的層流運動

5．4．1 圓管層流的沿程阻力

5．4．2 圓管層流的速度分佈

5．4．3 圓管層流沿程水頭損失的計算

5．5 圓管中的紊流運動

5．5．1 紊流的基本特徵

5．5．2 紊流運動的時均化

5．5．3 紊流的切應力分佈及斷面速度分佈

5．5．4 圓管紊流流核與黏性底層

5．5．5 沿程水頭損失

5．6 管中沿程阻力系數變化規律

5．6．1 尼古拉茲實驗

5．6．2 沿程阻力系數A的計算公式

5．6．3 工業管道和柯列勃洛克公式

5．6．4 莫迪圖

5．6．5 計算沿程阻力系數的其他經驗公式

5．7 邊界層理論簡介

5．7．1 邊界層的基本概念

5．7．2 邊界層分離

5．8 局部水頭損失

5．8．1 局部水頭損失產生的原因

5．8．2 局部水頭損失係數的影響因素

5．8．3 常見管道局部阻力系數的確定

5．8．4 局部阻礙之間的相互干擾

5．9 物體的阻力與減阻

第6章 孔口、管嘴和有壓管道流動

6．1 孔口出流

6．1．1 孔口出流的分類

6．1．2 薄壁小孔口恆定出流

6．1．3 孔口非恆定出流

6．2 管嘴恆定出流

6．3 管路的水力計算

6．3．1 短管的水力計算

6．3．2 工程中常見短管水力計算

6．4 長管的水力計算

6．4．1 簡單管路

6．4．2 串聯管路

6．4．3 並聯管路

6．4．4 沿程均勻泄流管路

6．5 管網簡介

6．6 離心式水泵及其水力計算

6．6．1 離心式水泵的工作原理

6．6．2 離心泵的性能參數

6．6．3 水力計算

6．7 水擊簡介

6．7．1 水擊現象分析

6．7．2 水擊壓強的計算

6．7．3 水擊波的傳播速度

第7章 明渠恆定流

7．1 明渠的類型

7．1．1 按明渠橫斷面形狀分類

7．1．2 按斷面形狀、尺寸是否沿流程變化分類

7．1．3 按明渠底坡分類

7．2 明渠均勻流

7．2．1 明渠均勻流的特性及形成條件

7．2．2 明渠均勻流的水力計算公式

7．2．3 明渠均勻流水力計算的基本問題

7．2．4 明渠均勻流水力計算的其他問題

7．3 明渠非均勻流的基本概念

7．3．1 緩流、急流和臨界流

7．3．2 佛汝德數

7．3．3 斷面比能和臨界水深

7．4 水躍和跌水

7．4．1 水躍

7．4．2 跌水

7．5 明渠恆定非均勻漸變流的基本微分方程

7．6 稜柱體渠道中恆定非均勻漸變流的水面曲線分析

7．6．1 漸變流水面曲線的分區

7．6．2 稜柱體渠道中恆定非均勻漸變流水面曲線的定性分析

7．6．3 水面曲線分析的步驟及注意要點

7．7 稜柱體渠道中恆定非均勻漸變流水面曲線的計算

7．8 天然河道中水面曲線的計算

第8章 滲流

8．1 滲流的基本概念

8．1．1 土壤中水的形態

8．1．2 土壤的性質

8．1．3 滲流模型

8．2 滲流的達西定律

8．2．1 達西定律

8．2．2 達西定律的適用範圍

8．2．3 滲透係數

8．3 恆定無壓滲流

8．3．1 均勻滲流

8．3．2 漸變滲流的基本公式

8．3．3 地下水無壓恆定漸變滲流的浸潤線

8．4 井的滲流

8．4．1 普通完全井

8．4．2 承壓完全井

8．4．3 井羣

8．5 土壩滲流

8．5．1 上游段的計算

8．5．2 下游段的計算

8．5．3 浸潤線

8．6 滲流運動的基本微分方程

8．6．1 滲流的連續性方程

8．6．2 滲流的運動方程

8．6．3 滲流的流速勢與拉普拉斯方程

8．6．4 滲流場的邊界條件

8．7 用流網法求解平面滲流

參考文獻 ^[1]