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目录1

第十一章 明槽中的恒定均匀流与非均匀渐变流1

§11-1概述1

§11-2明槽均匀流3

（一）明槽均匀流的特征及其形成条件3

（二）明槽均匀流的基本公式6

（三）渠道水力计算中的几个问题8

（四）渠槽水力计算实例14

§11-3缓流，急流，临界流18

（一）微波的波速，临界流速19

（二）流态判别数——佛汝德数23

（三）断面单位能量，临界水深23

（四）临界底坡28

§11-4明槽恒定非均匀渐变流基本方程30

（一）棱柱形槽水深沿程变化的微分方程32

（二）人工渠槽断面单位能量沿程变化的微分方程33

（三）天然河道水位沿程变化的微分方程34

§11-5明槽非均匀渐变流水面变化的分析34

（一）棱柱形槽渐变流水面线型式34

（二）水面线分析的一般原则39

（三）水面线分析举例41

§11-6明槽水面线的计算44

（一）分段法44

（二）数值积分法53

（三）水力指数法简介56

（四）电算实例59

（一）掺气现象和掺气发生的条件68

§11-7明槽水流的掺气68

（二）掺气水流的水力计算71

习题75

参考文献82

第十二章 明槽中的恒定急变流83

§12-1概述83

§12-2水跌——缓流到急流的过渡84

§12-3水跃——急流到缓流的过渡86

（一）水跃现象86

（二）平底棱柱形明槽中的水跃方程式87

（三）矩形断面明槽中的水跃共轭水深关系式90

（五）水跃公式的验证91

（四）矩形断面明槽中的水跃长度91

（六）其他类型明槽中的水跃93

§12-4缓流弯段水流101

（一）弯段水流的横向水面坡降102

（二）弯段上的断面环流104

（三）弯段的水头损失106

§12-5急流的冲击波与弯段水流107

（一）冲击波的基本性质108

（二）急流弯段水流113

§12-6直槽变断面的过渡段水流114

（一）平面上断面突变的流动分析114

（二）过渡段的缓流117

（三）过渡段的急流119

习题122

参考文献125

第十三章 闸堰和洞涵的过流127

§13-1闸堰过流的水流特点127

§13-2闸孔出流130

（一）平板闸门下出流130

（二）影响闸孔过水能力因素的分析134

（三）其他孔口出流139

（四）闸孔非恒定出流142

§13-3堰顶溢流145

（一）薄壁堰溢流145

（二）实用堰溢流149

（三）宽顶堰溢流166

§13-4明流洞、涵的过流173

（一）隧洞过流的流态及其判别174

（二）明流隧洞的泄流能力的计算176

（三）明流隧洞断面余幅问题181

习题181

参考文献187

第十四章 建筑物出流与下游的衔接和消能189

§14-1泄水建筑物出流的特性与衔接消能问题189

（一）问题的提出189

（二）泄水建筑物出流与下游衔接和消能的主要方式191

（三）建筑物出流收缩断面的水力要素192

§14-2底流型的衔接与消能195

（一）底流型的衔接形式195

（二）水跃消能段中水流的特征198

（三）水跃的消能量202

（四）简单消能池的水力计算204

（五）辅助消能工210

（六）护坦后的冲刷与河床加固211

§14-3面流型和混合流型的衔接与消能219

（一）水平或小挑角跌坎射流的下游衔接形式219

（二）面流衔接的水力计算221

（三）消能戽的水流衔接消能224

§14-4挑流型的衔接与消能227

（一）挑流射程228

（二）冲刷坑的估算231

§14-5关于水流衔接消能的空间问题238

习题241

参考文献245

第十五章 明槽中的非恒定流动247

§15-1概述247

（一）明槽非恒定流的特性247

（二）位移波的分类249

§15-2明槽非恒定渐变流动的基本方程250

（一）明槽非恒定流动的连续方程250

（二）明槽非恒定渐变流动的运动方程253

（三）明槽非恒定渐变流动的计算方法255

（四）初始条件和边界条件257

§15-3特征线法258

（一）特征方程及共物理意义258

（二）特征差分方程和定解条件261

（一）概述266

§15-4直接差分法266

（二）常用的显式差分格式269

（三）常用的隐式差分格式271

（四）显式与隐式差分格式的比较272

（五）电算实例273

§15-5瞬态法288

（一）瞬态法的有限差量方程式289

（二）瞬态法的图解计算简介290

§15-6明槽中的非恒定急变流动——断波293

（一）棱柱形明槽中的断波波速和波流量294

（二）溃坝波的简化解298

习题302

参考文献303

第十六章 波浪理论基础304

§16-1概述304

§16-2势波理论308

（一）基本方程、边界条件和初始条件308

（二）余弦推进波313

（三）势波的叠加323

§16-3拉格朗日连续方程和运动方程327

（一）连续方程327

（二）运动方程330

§16-4有限振幅推进波333

（一）深水推进波333

（二）浅水推进波343

（三）关于波浪要素的估选351

§16-5有限振幅立波352

（一）深水立波354

（二）浅水立波358

（三）关于浅水立波理论的讨论363

§16-6作用在孤立式建筑物上的波压力365

（一）绕流的阻力和惯性力365

（二）小尺度孤立式柱体上的波压力370

习题375

参考文献377

第十七章 动床水力学基础378

§17-1概述378

（一）问题的提出378

（二）泥沙的主要特性379

§17-2泥沙的起动384

（一）床面颗粒的受力分析385

（二）起动条件387

§17-3床面形态390

§17-4动床的水流阻力396

（一）动床阻力的组成396

（二）总阻力和部分阻力之间的关系400

（三）床面形态阻力408

§17-5挟沙水流及其特性412

（一）沙粒的悬浮413

（二）含沙浓度的分布413

（三）含沙水流的特性418

（一）推移质输沙率424

§17-6水流的挟沙能力424

（二）悬移质输沙率426

习题430

参考文献433

第十八章 渗流435

§18-1概述435

（一）土壤的水力特性436

（二）水在土壤中的状态436

（三）渗流理论的简化模型437

§18-2渗流的达西定律439

（一）达西定律439

（二）达西定律的适用范围440

（三）渗透系数及其确定方法442

§18-3渗流运动的微分方程444

（一）渗流阻力的表达式445

（二）渗流的运动方程445

（三）渗流的连续性方程447

（四）渗流的流速势与拉普拉斯方程449

（五）无压渐变渗流的布辛尼斯克方程450

（六）起始条件和边界条件452

（七）渗流问题的求解方法453

§18-4地下明槽中的渐变渗流455

（一）一维渐变渗流的一般公式456

（二）地下明槽渐变渗流的浸润线457

（三）河间地区的渗流460

§18-5井的渗流462

（一）完全普通井463

（二）完全自流井465

（三）井群467

§18-6均质土坝的渗流471

（一）不透水地基上均质土坝的渗流471

（二）有限深度透水地基上的均质土坝478

§18-7水工建筑物透水地基中的渗流479

（一）复变函数法480

（二）分段法485

§18-8河渠自由渗流487

（一）平面无压渗流的求解方法487

（二）无地下水回水时的河渠自由渗流489

§18-9渗流的水电比拟实验法493

（一）水电比拟法原理494

（二）水电比拟法的设备及操作495

（三）应用流网求解渗流496

§18-10非恒定渗流498

（一）弹性释放与弹性贮存498

（二）非恒定渗流的基本方程500

（三）无压渐变非恒定渗流502

§18-11应用有限单元法解渗流问题503

（一）概述504

（二）有限单元法的主要步骤506

（三）电算实例510

习题519

参考文献524

索引525