科目代碼、名稱:855 水力學(xué)(Ⅰ)

專業(yè)類別：√□學(xué)術(shù)型 □專業(yè)學(xué)位

適用專業(yè):土木工程

一、基本內(nèi)容

(一)緒論

1、流體與固體的區(qū)別，液體與氣體的區(qū)別;

2、液體的主要物理性質(zhì)(粘滯性、牛頓內(nèi)摩擦定律、牛頓流體、非牛頓流體、壓縮性、表面張力等);

3、連續(xù)介質(zhì)、理想液體的概念;質(zhì)量力與表面力。

(二)水靜力學(xué)

1、靜水壓強(qiáng)及其特性;

2、液體的平衡微分方程;

3、重力作用下靜水壓強(qiáng)基本公式;

4、幾種質(zhì)量力同時(shí)作用下的液體平衡;

5、壓強(qiáng)的幾種表示法;

6、作用于平面上、曲面上的靜水總壓力;

7、作用于物體上的靜水總壓力;

8、潛體與浮體的平衡及其穩(wěn)定性。

(三)水動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

1、描述液體運(yùn)動(dòng)的兩種方法;

2、液體運(yùn)動(dòng)的基本概念(恒定流與非恒定流;跡線與流線;流管、元流(微小流束)及總流;過水?dāng)嗝?，流量與斷面平均流速;有壓流與無壓流或管流與明渠水流;一元流、二元流及三元流;均勻流與非均勻流;漸變流與急變流等);

3、恒定總流的連續(xù)性方程、能量方程、動(dòng)量方程及其應(yīng)用;

4、量綱分析及π定理。

(四)水頭損失與液流型態(tài)

1、沿程水頭損失與局部水頭損失;雷諾試驗(yàn)——層流與紊流;

2、均勻流基本方程;達(dá)西-魏斯巴赫(Darcy-Weisbach)公式;

3、紊流基本特征(運(yùn)動(dòng)要素脈動(dòng)、附加切應(yīng)力、普朗特混合長度理論、粘性底層、水力光滑面、水力粗糙面、紊流流速分布等)。

(五)有壓管道恒定流動(dòng)

1、長管與短管的概念;

2、短管水力計(jì)算(自由出流、淹沒出流);

3、長管水力計(jì)算(簡單管道、串聯(lián)管道、并聯(lián)管道、沿程均勻泄流管道、分叉管道)。

(六)孔口出流與管嘴出流

1、孔口出流與管嘴出流的基本概念;

2、孔口與管嘴恒定出流的計(jì)算。

(七)明渠恒定均勻流

1、明渠的類型及其對(duì)水流運(yùn)動(dòng)的影響;

2、明渠均勻流的特性及其產(chǎn)生條件;

3、明渠均勻流的計(jì)算公式;

4、水力最佳斷面與允許流速;

5、明渠均勻流的水力計(jì)算;

6、無壓圓管均勻流的水力計(jì)算;

7、非均質(zhì)斷面及復(fù)式斷面明渠的水力計(jì)算。

(八)明渠恒定非均勻流

1、明渠水流的型態(tài);

2、斷面比能與臨界水深;

3、臨界底坡、緩坡與陡坡;

4、明渠恒定非均勻漸變流的基本微分方程及棱柱體明渠水面線分析;

5、明渠急變流(水躍現(xiàn)象、水躍方程、共軛水深計(jì)算、水躍長度計(jì)算、跌水)。

(九)堰流

1、堰流類型與計(jì)算公式;

2、薄壁堰流水力計(jì)算;

3、寬頂堰流水力計(jì)算。

(十)滲流

1、滲流的基本概念;

2、滲流的基本定律---達(dá)西定律;

3、地下河槽中恒定均勻滲流和非均勻漸變滲流;

4、棱柱體地下河槽中恒定漸變滲流的浸潤曲線;

5、普通井及井群的計(jì)算;

6、滲流場的基本微分方程及其解法。

二、考試要求(包括考試時(shí)間、總分、考試方式、題型、分?jǐn)?shù)比例等)

考試時(shí)間：3小時(shí);

總分：150分;

考試方式：閉卷筆試;

題型及分?jǐn)?shù)比例：名詞解釋占50分、簡答題占60分、分析計(jì)算題占40分。

三、主要參考書目

吳持恭主編，水力學(xué)(上、下冊(cè))，第四版，高等教育出版社，2008