水力學 開課院系：工程學院課程編號：082702101287課程英文名稱：Hydraulics (I)課程總學時： 51 總學分：3含實驗或?qū)嵺`學時：0學分：0推薦使用教材：水力學 編 者：吳持恭出版社：高等教育出版社 出版時間及版次：2003年11月第3版課程教學目標與基本要求：水力學是港口、航道及海岸工程專業(yè)本科生的必修課程，通過51學時的課程學習，要求掌握液體平衡和運動的有關(guān)概念及其基本規(guī)律，學會水力分析和基本的水力計算，為學習專業(yè)知識、從事工程技術(shù)和科學研究工作打下堅實的基礎(chǔ)。通過學習，達到以下要求：1、具有一定的理論基礎(chǔ)知識：（1）正確理解水力學中有關(guān)的基本概念。（2）正確區(qū)分各種流動類型、流動形態(tài)和一些局部水力現(xiàn)象。（3）正確理解和掌握液體平衡和恒定總流運動的基本方程，并能應用它們來分析、求解基本的水力學問題。（4）正確理解液流能量轉(zhuǎn)化和能量損失的原因；掌握有關(guān)液流阻力和水頭損失的理論知識，并能對一般水頭損失問題進行分析和計算。2、具有正確分析和計算水力學問題的能力：（1）能正確進行平面和曲面上的靜水壓力以及液流對固體邊界作用力的分析和計算。（2）能正確進行管道、明渠、堰、閘等水工建筑物過水能力的分析和計算。（3）能進行明渠水面曲線的分析和計算。考試形式：閉卷考試。課程成績=試卷(百分制)70%+作業(yè)(百分制)20%+平時(百分制)10%。授課內(nèi)容與學時分配如下：教學目標授課模式學時分配第1章 緒論1.1 水力學的任務與研究對象1.2 液體的主要物理性質(zhì)1.3 連續(xù)介質(zhì)和理想液體的概念1.4 作用于液體上的力1.5 水力學的研究方法掌握液體粘性、連續(xù)介質(zhì)模型，了解作用于液體上的力及水力學的研究方法傳統(tǒng)講授4第2章 水靜力學2.1 靜水壓強及其特性2.2 液體的平衡微分方程式及其積分2.3 等壓面2.4 重力作用下靜水壓強的基本公式2.5 幾種質(zhì)量力同時作用下的液體平衡2.6 絕對壓強與相對壓強2.7 壓強的測量2.8 壓強的液柱表示法，水頭與單位勢能2.9 作用于平面上的靜水總壓力2.10 作用于曲面上的靜水總壓力2.11 作用于物體上的靜水總壓力，潛體與浮體的平衡及其穩(wěn)定性掌握水靜力學基本特性及基本方程，能計算曲面水壓力。傳統(tǒng)講授8第3章 液體運動的流束理論3.1 描述液體運動的兩種方法3.2 恒定流與非恒定流3.3 跡線與流線3.4 流管，微小流束，總流，過水斷面，流量與斷面平均流速3.5 一元流，二元流，三元流3.6 恒定一元流的連續(xù)性方程3.7 理想液體及實際液體恒定微小流束的能量方程式3.8 均勻流與非均勻流，非均勻漸變流與急變流3.9 實際液體恒定總流的能量方程式3.10 能量方程式應用舉例3.11 實際液體恒定總流的動量方程式3.12 恒定總流動量方程式應用舉例掌握實際液體恒定總流的能量方程式；能量方程式，并能解決實際問題。傳統(tǒng)講授8第4章 液流形態(tài)及水頭損失4.1 水頭損失的物理概念及其分類4.2 液流邊界幾何條件對水頭損失的影響4.3 均勻流沿程水頭損失與切應力的關(guān)系4.4 液體運動的兩種型態(tài)4.5 圓管中的層流運動及沿程水頭損失的計算4.6 紊流的特征4.7 沿程阻力系數(shù)的變化規(guī)律4.8 計算沿程水頭損失的經(jīng)驗公式謝齊公式4.9 局部水頭損失掌握沿程水頭損失及局部水頭損失計算，了解紊流特征及紊動切應力計算傳統(tǒng)講授6第5章 有壓管中的恒定流5.1 簡單管道水力計算的基本公式5.2 簡單管道水力計算的基本類型5.3 簡單管道水力計算的基本特例虹吸管及水泵裝置的水力計算5.4 串聯(lián)管道的水力計算5.5 并聯(lián)管道的水力計算5.6 分叉管道的水力計算5.7 沿程均勻泄流管道的水力計算了解簡單管道水力計算，虹吸管及水泵裝置的水力計算；串聯(lián)和并聯(lián)管道的水力計算等。傳統(tǒng)講授4第6章 明渠恒定均勻流6.1 明渠的類型及其對水流運動的影響6.2 明渠均勻流的特性及其產(chǎn)生條件6.3 明渠均勻流的計算公式6.4 水力最佳斷面及允許流速6.5 明渠均勻流的水力計算6.6 粗糙度不同的明渠及復式明渠的水力計算掌握明渠均勻流的計算公式；水力最佳斷面及允許流速；了解明渠均勻流的水力計算等。傳統(tǒng)講授4第7章 明渠恒定非均勻流7.1 明渠水流的三種流態(tài)7.2 斷面比能與臨界水深7.3 臨界底坡，緩坡與陡坡7.4 臨界水深的一些實例7.5 明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式7.6 棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線7.7 明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線的計算逐段試算法7.8 河渠中恒定非均勻流的流量與糙率的計算7.9 河道水面曲線的計算掌握明渠恒定非均勻漸變流的微分方程式；棱柱體明渠中恒定非均勻漸變流水面曲線分析；了解明渠恒定非均勻漸變流水面曲線的計算逐段試算法；傳統(tǒng)講授9第8章 水躍8.1 棱柱體水平明渠的水躍方程8.2 柱體水平明渠的水躍共軛水深的計算8.3 水躍方程的實驗驗證8.4 棱柱體水平明渠中水躍的能量損失8.5 棱柱體水平明渠的水躍躍長的確定8.6 非棱柱體明渠中的水躍掌握水躍方程；棱柱體水平明渠中水躍共軛水深的計算；柱體水平明渠中水躍的能量損失傳統(tǒng)講授4第9章 堰流及閘孔出流9.1 堰流的類型及計算公式9.2 薄壁堰流的水力計算9.3 實用堰流的水力計算9.4 寬頂堰流的水力計算9.5 窄深堰流的水力計算9.6 閘孔出流的水力計算了解堰流的類型、計算公式；薄壁堰、實用堰、寬頂堰流的水力計算；閘孔出流的水力計算傳統(tǒng)講授4合計51學習參考書：1、水力學，郭維東、裴國霞、韓會玲，中國水利水電出版社，2005年2、水力學，趙振興、何建京，清華大學出版社，2005年3、水力學，李大美、楊小亭主編，武漢大學出版社，2004年