教育部高職高專規劃教材國家級精品課程教材：水力學

    《教育部高職高專規劃教材國家級精品課程教材：水力學》為高職高專院校水利水電工程、水利工程專業編寫，是一本適用於高中入學兩年制、初中入學五年制專業需要的規劃教材和國家級精品課程教材。    
    全書共十章，內容包括緒論、水靜力學、水流運動的基本原理、水流型態和水頭損失、有壓管道恆定流、明渠恆定均勻流、明渠恆定非均勻流、堰流和閘孔出流、水工建築物下游水流銜接與消能、高速水流簡介。
    《教育部高職高專規劃教材國家級精品課程教材：水力學》也適用於水文水資源工程、給水排水、水利工程監理、水利工程施工、道路與橋樑、水土保持、水電站動力設備、治河防洪、環境水利、水務工程等專業，特別是對少學時水利類專業和成人教育專科層次更為適宜，還可供水利水電工程技術人員參考。

第一章緒論1
第一節水力學的任務及其在水利水電工程中的應用1
第二節液體的基本特性和主要物理力學性質2
一、液體的基本特性2
二、液體的主要物理力學性質3
第三節理想液體的概念6
第四節作用於液體上的力7
一、面積力7
二、質量力7
第五節水力學的研究方法7
一、理論分析法8
二、試驗研究法8
三、數值計算法8
習題8
第二章水靜力學9
第一節靜水壓強及其特性9
一、靜水壓強9
二、靜水壓強的特性10
第二節靜水壓強的基本規律11
一、靜水壓強的基本方程11
二、靜水壓強方程式的意義13
三、壓強的表示方法14
第三節壓強的單位和量測16
一、壓強的單位16
二、壓強的測量及計算17
第四節作用於平面壁上的靜水總壓力20
一、靜水壓強分佈圖20
二、矩形平面壁上的靜水總壓力的圖解法21
三、作用於任意形狀平面壁上的靜水總壓力22
第五節作用於曲面壁上的靜水總壓力26
一、靜水總壓力的兩個分力26
二、曲面壁上的靜水總壓力29
三、作用於物體上的靜水總壓力30
習題31
第三章水流運動的基本原理36
第一節水流運動的一些基本概念36
一、描述水流運動的兩種方法36
二、流管、微小流束、總流、過水斷面38
三、水流的運動要素39
四、水流運動的類型40
第二節恆定總流連續性方程42
第三節恆定總流的能量方程44
一、微小流束的能量方程44
二、恆定總流中動水壓強的分佈規律46
三、恆定總流的能量方程47
四、能量方程的意義49
第四節能量方程的應用條件及應用舉例51
一、能量方程的應用條件及注意事項51
二、能量方程的應用舉例52
第五節恆定總流的動量方程56
一、動量方程的推導56
二、動量方程式的適用條件58
三、動量方程的應用舉例58
習題62
第四章水流型態與水頭損失67
第一節水頭損失的類型及邊界的影響67
一、產生水頭損失的原因及水頭損失的分類67
二、液流邊界幾何條件對水頭損失的影響68
第二節水流運動的兩種流態69
一、雷諾試驗69
二、水流型態的判別70
三、水流流動型態和水頭損失關係71
四、雷諾數的物理意義72
五、紊流的形成過程72
第三節層流運動的特點73
第四節紊流運動74
一、紊流的基本特徵——脈動現象74
二、紊流的切應力75
三、紊流中的黏性底層76
四、紊流的流速分佈77
第五節沿程水頭損失的分析和計算78
一、沿程水頭損失的經驗公式——謝才（Chèzy）公式78
二、沿程水頭損失計算的公式——達西?魏茲巴赫（Darcy Weisbach）公式80
三、沿程阻力係數λ的測定與分析80
第六節局部水頭損失的分析與計算84
第七節繞流阻力與升力88
習題90
第五章有壓管道中的恆定流92
第一節概述92
一、管流的定義和分類92
二、管流的計算類型93
第二節簡單短管的水力計算94
一、自由出流94
二、淹沒出流95
三、管徑的確定96
四、氣穴與氣蝕97
五、總水頭線和測壓管水頭線的繪製98
第三節簡單短管應用舉例100
一、虹吸管的水力計算100
二、水泵裝置的水力計算101
三、倒虹吸管的水力計算103
第四節簡單長管的水力計算104
一、簡單長管的水力計算104
二、簡單長管水力計算的類型105
三、枝狀管路水力計算107
第五節水擊現象簡介108
習題109
第六章明渠恆定均勻流113
第一節概述113
一、明渠的邊界特性113
二、明渠的底坡114
第二節明渠均勻流的特性及其產生條件115
一、明渠均勻流的特性115
二、明渠均勻流的產生條件116
第三節明渠均勻流的計算公式116
第四節明渠均勻流計算中的幾個問題117
一、水力最佳斷面117
二、渠道中的允許流速118
三、河渠的糙率問題120
四、複式斷面渠道的水力計算123
第五節渠道的水力計算124
一、渠道的設計流量124
二、渠道底坡的確定125
三、渠道邊坡係數的確定125
四、渠道超高的確定125
五、渠道斷面尺寸的確定125
習題127
第七章明渠恆定非均勻流129
第一節概述129
第二節明渠非均勻流的一些基本概念130
一、干擾波的傳播與明渠水流的三種流態130
二、斷面比能（斷面單位能量）133
三、臨界水深hk134
四、陡坡、緩坡、臨界坡137
第三節水跌與水躍139
一、水跌139
二、水躍140
第四節明渠恆定非均勻漸變流基本方程式144
第五節棱柱體渠道中非均勻漸變流水面曲線的分析145
一、建立水深沿程變化的微分方程145
二、水麵線的分類146
三、棱柱體渠道中水面曲線的定性分析147
四、明渠中水麵線連接問題及分析實例151
第六節棱柱體渠道中非均勻漸變流水面曲線的計算153
一、明渠中恆定非均勻漸變流斷面比能沿流程變化的微分方程153
二、棱柱體渠道中水面曲線計算的分段求和法154
三、實例計算154
第七節彎道水流簡介159
習題162
第八章堰流和閘孔出流164
第一節概述164
第二節閘孔出流165
一、閘孔出流流態的判別166
二、平頂堰上閘孔自由出流167
三、平頂堰上的閘孔淹沒出流170
四、曲線坎上閘孔自由出流171
第三節堰流172
一、堰流的基本公式173
二、薄壁堰流的水力計算174
三、實用堰流的水力計算176
四、寬頂堰流的水力計算182
習題186
第九章水工建築物下游水流銜接與消能188
第一節概述188
一、底流式消能188
二、挑流式消能189
三、面流式消能189
第二節底流式銜接與消能189
一、判別建築物下游底流式銜接的形式189
二、收縮斷面水深計算190
三、消力池的水力計算192
四、底流式銜接與消能中的其他設施197
第三節挑流消能的水力計算198
一、挑距的計算199
二、沖刷坑深度的估算200
三、連續式挑坎尺寸的擬定201
習題202
第十章高速水流簡介204
第一節高速水流的壓強脈動現象及對建築物的影響204
一、高速水流的脈動現象及脈動壓強204
二、 壓強脈動對水工建築物的影響204
三、減輕脈動壓強的措施205
第二節水工建築物的氣蝕問題205
一、水工建築物的氣蝕現象205
二、氣蝕的成因205
三、避免或減輕氣蝕的措施205
第三節明渠高速水流摻氣206
一、水流的摻氣現象206
二、水流摻氣對水工建築物的影響206
第四節明渠急流衝擊波現象206
一、衝擊波現象206
二、衝擊波的成因207
三、避免和減輕衝擊波的措施207
四、陡槽中的滾波簡介208
五、霧化水流208
習題208
附錄210
附錄一求解圖210
附錄二常用水力學符號表214
附錄三各章習題部分參考答案218
參考文獻223