教育部高职高专规划教材国家级精品课程教材：水力学

　　第一章绪论1
　　第一节水力学的任务及其在水利水电工程中的应用1
　　第二节液体的基本特性和主要物理力学性质2
　　一、液体的基本特性2
　　二、液体的主要物理力学性质3
　　第三节理想液体的概念6
　　第四节作用于液体上的力7
　　一、面积力7
　　二、质量力7
　　第五节水力学的研究方法7
　　一、理论分析法8
　　二、试验研究法8
　　三、数值计算法8
　　习题8
　　第二章水静力学9
　　第一节静水压强及其特性9
　　一、静水压强9
　　二、静水压强的特性10
　　第二节静水压强的基本规律11
　　一、静水压强的基本方程11
　　二、静水压强方程式的意义13
　　三、压强的表示方法14
　　第三节压强的单位和量测16
　　一、压强的单位16
　　二、压强的测量及计算17
　　第四节作用于平面壁上的静水总压力20
　　一、静水压强分布图20
　　二、矩形平面壁上的静水总压力的图解法21
　　三、作用于任意形状平面壁上的静水总压力22
　　第五节作用于曲面壁上的静水总压力26
　　一、静水总压力的两个分力26
　　二、曲面壁上的静水总压力29
　　三、作用于物体上的静水总压力30
　　习题31
　　第三章水流运动的基本原理36
　　第一节水流运动的一些基本概念36
　　一、描述水流运动的两种方法36
　　二、流管、微小流束、总流、过水断面38
　　三、水流的运动要素39
　　四、水流运动的类型40
　　第二节恒定总流连续性方程42
　　第三节恒定总流的能量方程44
　　一、微小流束的能量方程44
　　二、恒定总流中动水压强的分布规律46
　　三、恒定总流的能量方程47
　　四、能量方程的意义49
　　第四节能量方程的应用条件及应用举例51
　　一、能量方程的应用条件及注意事项51
　　二、能量方程的应用举例52
　　第五节恒定总流的动量方程56
　　一、动量方程的推导56
　　二、动量方程式的适用条件58
　　三、动量方程的应用举例58
　　习题62
　　第四章水流型态与水头损失67
　　第一节水头损失的类型及边界的影响67
　　一、产生水头损失的原因及水头损失的分类67
　　二、液流边界几何条件对水头损失的影响68
　　第二节水流运动的两种流态69
　　一、雷诺试验69
　　二、水流型态的判别70
　　三、水流流动型态和水头损失关系71
　　四、雷诺数的物理意义72
　　五、紊流的形成过程72
　　第三节层流运动的特点73
　　第四节紊流运动74
　　一、紊流的基本特征——脉动现象74
　　二、紊流的切应力75
　　三、紊流中的黏性底层76
　　四、紊流的流速分布77
　　第五节沿程水头损失的分析和计算78
　　一、沿程水头损失的经验公式——谢才（Chèzy）公式78
　　二、沿程水头损失计算的公式——达西魏兹巴赫（Darcy Weisbach）公式80
　　三、沿程阻力系数λ的测定与分析80
　　第六节局部水头损失的分析与计算84
　　第七节绕流阻力与升力88
　　习题90
　　第五章有压管道中的恒定流92
　　第一节概述92
　　一、管流的定义和分类92
　　二、管流的计算类型93
　　第二节简单短管的水力计算94
　　一、自由出流94
　　二、淹没出流95
　　三、管径的确定96
　　四、气穴与气蚀97
　　五、总水头线和测压管水头线的绘制98
　　第三节简单短管应用举例100
　　一、虹吸管的水力计算100
　　二、水泵装置的水力计算101
　　三、倒虹吸管的水力计算103
　　第四节简单长管的水力计算104
　　一、简单长管的水力计算104
　　二、简单长管水力计算的类型105
　　三、枝状管路水力计算107
　　第五节水击现象简介108
　　习题109
　　第六章明渠恒定均匀流113
　　第一节概述113
　　一、明渠的边界特性113
　　二、明渠的底坡114
　　第二节明渠均匀流的特性及其产生条件115
　　一、明渠均匀流的特性115
　　二、明渠均匀流的产生条件116
　　第三节明渠均匀流的计算公式116
　　第四节明渠均匀流计算中的几个问题117
　　一、水力最佳断面117
　　二、渠道中的允许流速118
　　三、河渠的糙率问题120
　　四、复式断面渠道的水力计算123
　　第五节渠道的水力计算124
　　一、渠道的设计流量124
　　二、渠道底坡的确定125
　　三、渠道边坡系数的确定125
　　四、渠道超高的确定125
　　五、渠道断面尺寸的确定125
　　习题127
　　第七章明渠恒定非均匀流129
　　第一节概述129
　　第二节明渠非均匀流的一些基本概念130
　　一、干扰波的传播与明渠水流的三种流态130
　　二、断面比能（断面单位能量）133
　　三、临界水深hk134
　　四、陡坡、缓坡、临界坡137
　　第三节水跌与水跃139
　　一、水跌139
　　二、水跃140
　　第四节明渠恒定非均匀渐变流基本方程式144
　　第五节棱柱体渠道中非均匀渐变流水面曲线的分析145
　　一、建立水深沿程变化的微分方程145
　　二、水面线的分类146
　　三、棱柱体渠道中水面曲线的定性分析147
　　四、明渠中水面线连接问题及分析实例151
　　第六节棱柱体渠道中非均匀渐变流水面曲线的计算153
　　一、明渠中恒定非均匀渐变流断面比能沿流程变化的微分方程153
　　二、棱柱体渠道中水面曲线计算的分段求和法154
　　三、实例计算154
　　第七节弯道水流简介159
　　习题162
　　第八章堰流和闸孔出流164
　　第一节概述164
　　第二节闸孔出流165
　　一、闸孔出流流态的判别166
　　二、平顶堰上闸孔自由出流167
　　三、平顶堰上的闸孔淹没出流170
　　四、曲线坎上闸孔自由出流171
　　第三节堰流172
　　一、堰流的基本公式173
　　二、薄壁堰流的水力计算174
　　三、实用堰流的水力计算176
　　四、宽顶堰流的水力计算182
　　习题186
　　第九章水工建筑物下游水流衔接与消能188
　　第一节概述188
　　一、底流式消能188
　　二、挑流式消能189
　　三、面流式消能189
　　第二节底流式衔接与消能189
　　一、判别建筑物下游底流式衔接的形式189
　　二、收缩断面水深计算190
　　三、消力池的水力计算192
　　四、底流式衔接与消能中的其他设施197
　　第三节挑流消能的水力计算198
　　一、挑距的计算199
　　二、冲刷坑深度的估算200
　　三、连续式挑坎尺寸的拟定201
　　习题202
　　第十章高速水流简介204
　　第一节高速水流的压强脉动现象及对建筑物的影响204
　　一、高速水流的脉动现象及脉动压强204
　　二、 压强脉动对水工建筑物的影响204
　　三、减轻脉动压强的措施205
　　第二节水工建筑物的气蚀问题205
　　一、水工建筑物的气蚀现象205
　　二、气蚀的成因205
　　三、避免或减轻气蚀的措施205
　　第三节明渠高速水流掺气206
　　一、水流的掺气现象206
　　二、水流掺气对水工建筑物的影响206
　　第四节明渠急流冲击波现象206
　　一、冲击波现象206
　　二、冲击波的成因207
　　三、避免和减轻冲击波的措施207
　　四、陡槽中的滚波简介208
　　五、雾化水流208
　　习题208
　　附录210
　　附录一求解图210
　　附录二常用水力学符号表214
　　附录三各章习题部分参考答案218
　　参考文献223

　　    张耀先，男，1945年8月生，1968年毕业于武汉水利电力大学，毕业后从事水利水电工程的勘测、设计与施工，具有较强的实践能力，后来到黄河水利职业技术学院任教，从事水力学与流体力学的教学、实验和理论研究，出版该学科的专著，历任学院教研主任、实验室主任，从92年以来长期任学院教务处处长，对高等职业技术教育、教学做过专门探讨，积累了丰富的教学及教学管理的经验，先后获全国优秀教师及其它教研、科研奖。受到了原国家教委和国家人事部的表彰。

　　    《教育部高职高专规划教材国家级精品课程教材：水力学》为高职高专院校水利水电工程、水利工程专业编写，是一本适用于高中入学两年制、初中入学五年制专业需要的规划教材和国家级精品课程教材。    
　　    全书共十章，内容包括绪论、水静力学、水流运动的基本原理、水流型态和水头损失、有压管道恒定流、明渠恒定均匀流、明渠恒定非均匀流、堰流和闸孔出流、水工建筑物下游水流衔接与消能、高速水流简介。
　　    《教育部高职高专规划教材国家级精品课程教材：水力学》也适用于水文水资源工程、给水排水、水利工程监理、水利工程施工、道路与桥梁、水土保持、水电站动力设备、治河防洪、环境水利、水务工程等专业，特别是对少学时水利类专业和成人教育专科层次更为适宜，还可供水利水电工程技术人员参考。