水力学课程主要内容包括水静力学基础、液体流动基本定理(一元流、二元流和三元流)、液流型态和水头损失(局部水头损失和沿程水头损失)、管嘴和闸孔出流、明渠流态及转换(水跃)、明渠恒定非均匀流(水面曲线分析与计算)、水力模型试验基本原理等。
通过本课程的学习,使学生掌握液体(主要指水体)运动的一般规律,包括相关基本概念、基本公式和基本理论等,学会必要的理论分析与计算方法,掌握水力学相关的实验技术方法,为后续专业课的学习并解决水利、土建、环境、地理、地质领域中的相关水流运动问题打下基础。本课程除了面向水利类之外,同样适用于环境类、土建类、地理类、地质类等领域。
完成每章的单元测试,完成期末考试。总评成绩60分至84分为合格,85分以上为优秀。
第一章 水静力学
1.1 水力学的研究内容和发展状况
1.2 液体的主要物理性质
1.3 液体平衡微分方程
1.4 静水总压力
第一章 单元测试
第二章 液体流动基本原理
2.1 液体流动基本概念
2.2 能量方程
2.3 动量方程
2.4 速度分解与平面势流
2.5 纳维-斯托克斯方程推导-上
2.6 纳维-斯托克斯方程推导-下
第二章 单元测试
第三章 液流形态和水头损失
3.1 雷诺试验
3.2. 均匀流基本方程和层流运动
3.3. 紊流运动
3.4. 水头损失系数
3.5. 局部水头损失
第三章 单元测试
第四章 管嘴、闸孔出流和渗流
4.1 管嘴出流
4.2 孔口出流
4.3 堰流及闸孔出流
4.4 土的渗透性和渗流问题
第四章 单元测试
第五章 明渠流态及转换
5.1 明渠均匀流
5.2 缓流与急流
5.3 缓流和急流的能量分析
5.4 临界水深的计算
5.5 水跃
5.6 水跃水力计算
第五章 单元测试
第六章 明渠恒定非均匀流
6.1 棱柱体明渠水面线微分方程
6.2 棱柱体明渠水面曲线形状分析
6.3 水面曲线计算
6.4 圣维南方程组
第六章 单元测试
第七章 水力学模型试验原理
7.1 水力相似基本原理
7.2 量纲分析
第七章 单元测试
高等数学相关知识;大学物理相关知识;力学基础知识,如理论力学中的部分静力学基本概念。
《水力学》,赵振兴,李佳星主编,河海大学出版社
《水力学》,赵振兴,何建京主编,清华大学出版社
《水力学》, 吴持恭,高等教育出版社