《水力学》教学大纲
一．课程编号：1404061
二．课程名称：水力学（H ydraulics ）
三．学分：4.5 学时： 72学时
四．教学对象：水利水电工程、农业水利工程、设施农业科学与工程、港口与航
道工程、水文水资源工程、环境工程、市政工程本科
五．开课单位：环境工程学院
六．先修课程：高等数学、大学物理、理论力学
七．课程性质、作用、教学目标
水力学是水利类各专业的一门主要技术基础课。通过本课程的学习，使学生掌握液体运动的一般规律和有关的基本概念与基本理论，学会必要的分析计算方法和一定的实验技术，为专业课的学习、解决工程中水力学问题、获取新知识和进行科学研究打下必要的基础。
加强学生能力的培养。教学中要注意处理好掌握知识和培养能力两者之间的辨证关系。建议从以下几方面加强对学生能力的培养：
课堂教学应贯彻启发式，互动式。着重讲清基本概念、基本理论、分析问题的思路和方法，并配以适当讨论，逐步培养学生具有分析问题和解决问题的能力。
指导学生阅读参考书、文献和资料，培养学生自学获取知识的能力。重视实验环节，要求学生独立操作，并分析实验成果，以培养学生的动手能力和从事科学实验研究的能力。精选具有一定数量的习题，建议不少于120题。充分利用现代化的
教学手段，如多媒体课件、网络课件等进行教学。为学生创造应用计算机进行水力学问题计算的条件，以培养学生使用现代计算工具解决问题的能力。
八．本课程教学内容和基本要求
（一）教学内容
（1）．水力学的基本理论
主要内容包括：
水力学的定义和任务，液体的主要物理性质，水静力学，液体运动的基本原理和基本理论，液体总流的基本原理，液体三元运动的基本原理，液体
的层流运动和紊流运动，水流阻力和水头损失。
（2）．水力学的应用
主要内容包括：
有压管道水流，明渠恒定均匀流，明渠恒定非均匀流，堰流与闸孔出流，泄水建筑物下游的水流衔接和消能，渗流，水力模型试验基本原理
（二）学生学习本课程应达到的基本要求
（1）．有一定的理论基础
主要包括：
a. 正确区分流动类型，流动形态和局部流动现象，并了解它们的联系，明确发生这些现象的场合及相互转化的条件。如：恒定流和非恒定流，均匀流和非均匀流，渐变流和急变流，一元流，二元流和三元流，层流和紊流，有旋运动与无旋运动，急流，缓流和临界流，水跃和水跌等。
b. 正确理解水力学中的一些基本概念及其物理意义。如：液体质点，连续介质，粘滞性，牛顿流体与非牛顿流体；等压面，绝对压强，相对压强，真空度，水头；欧拉法与拉格朗日法，欧拉法质点的加速度，流线，迹线，元流，总流，过水断面，流量，断面平均流速，湿周，水力半径，动能校正系数，动量校正系数；弗劳德数，雷诺数；瞬时值，时均值和脉动值，混掺长度，紊流附加切应力，边界层，粘性底层，水力光滑和水力粗糙，糙率；线变形，角变形，旋转角速度，流函数和势函数，流网；正常水深，临界水深，比能，临界底坡；流速系数，收缩系数，流量系数，淹没系数等。
c. 了解水流能量转化和能量损失的原因，理解水流阻力（摩擦阻力和压强阻力）的成因，明确影响沿程阻力系数及局部阻力系数的因素，掌握计算水头损失的途径和方法。
d. 正确掌握水流运动的总流分析法，对恒定总流的连续方程，能量方程，动量方程的物理意义有正确理解，会在具体流动条件下联合运用三个方程求解问题。
e. 正确运用三元运动的基本理论求解平面势流问题。
(2. 对水利工程中的一般水力学问题，具有正确进行分析和计算的能力。包括：
a. 水力荷载的确定。能计算平面和曲面上的静水压力，会应用动量方程求动水对边壁的总作用力。
b. 过流能力的确定。会计算管道、明渠和堰闸的泄流量和相关的建筑物尺寸。
c. 各种水头损失的分析和计算。
d. 常见工程水力学问题的综合分析计算能力，如管道系统的水力计算，明渠水面线的分析计算等。
(3. 掌握量测水位、流量、流速、压强的常规方法和操作技能。了解现代量测技术。具有观察水流现象，分析、处理实验数据和编写报告的能力。
九. 实践性环节的内容及要求：
十．多媒体教学手段运用的内容、要求及占用学时:
多媒体教学手段的运用可以大大提高讲课效率并可丰富讲课内容。所以本课程要求利用多媒体授课。多媒体的内容含盖整个教材内容。要求上课教室必须配备必要的多媒体设备。用多媒体授课所占用的学时约占总学时的30％左右。
十一. 教材及参考书:
教材采用河海大学出版社出版由李家星赵振兴主编的《水力学》教材，参考
书可选用高等教育出版社出版的由吴持恭主编的《水力学》教材。十二. 考核方式:
考核方式一般采用笔试，但可选用闭卷或半开卷的方式。
十三. 教学大纲说明:
(1.本基本要求的教学内容只包括多学时水力学课程的最基本部分。
(2.本课程要用到较多的数学、物理、力学知识，因此要注意处理好本课程与
相关课程之间的衔接。
(3.水力学是一门技术基础课，应当理论联系实际。但应以分析水流现象，揭
示水流规律，加强水力学的基本概念、基本原理的理解为主，而不宜过分强调专业需要，以致削弱水力学的理论基础。
2012－2013学年第一学期结构力学期末考试（A 卷及答案） （水工、农水、港航、交通、大禹专业10级） 学号 专业 姓名 成绩 一、判断题（正确的打√，错误的打×）（每小题2分，共6分） 1. 图示简支梁受集中移动荷载作用，其中F 1=10 kN,F 2=20 kN ，则C 截面的剪力最大值出现在F 1位于截面C 时，其值为10kN 。 （ × ） 2. 图（a ）和（b ）所示结构，各段杆长相同，荷载作用位置相同，则两者弯矩相同， 但若受同样的温度荷载后，两者的弯矩不同。 （ √ ） (a) (b) 3. 图示各结构（各杆EI 均为常量）在其荷载作用下的弯矩图分别如图所示，则图（ a ）分别和图（ b ）、图（ c ）图乘后结果不相等。（ × ）
二、选择题（选择一个正确答案）（每小题3分，共9分） 1. 右图所示平面杆件体系为 ( A ) A. 无多余约束的几何不变体系 B. 有多余约束的几何不变体系 C. 瞬变体系 D. 几何可变体系 2.图示结构，欲使结点B 的转角为零，则F=（ B ）。 2a EI EI A B C F a a q 3. 图示拉杆拱中拉杆的轴力为（ A ）。 A. 48kN B. 32kN C. 22kN 图（a ） 5/22 7/22 5/11 A 图（× ） l 1 =F l l l l 1 =F l l （a ） （b ） （c ） A 2qa B qa 9 8 C qa 2 3 D qa 2kN/m 4m 4m 1m 8m 1m 8kN 2kN/m 2m 8m
D. 12kN 三、填空题（每小题3分，共9分） 1． 图示桁架各杆EA 相同，在荷载作用下，AD 杆的轴力为F NDA = F 2 2 。 2．图（a ）所示单跨梁受支座移动作用，其中支座A 转动角度θ，支座B 下沉距离a 。 用力法求解，取基本体系如图（b ）所示，则基本方程中自由项=?C 1 θl a - 。 3. 图示结构用力矩分配法计算时，分配系数AD μ为 2/3 ，AD 杆D 端的弯矩 =DA M 100/3kN (顺时针为正)。 m kN .100
《流体力学》教学大纲 课程编号：081082A 课程类型：专业基础课 总学时：32 讲课学时：32 实验（上机）学时：0 学分：2 适用对象：安全工程 先修课程：高等数学、大学物理、工程力学 一、课程的教学目标 通过本课程的教学与实践，使学生具备下列能力： 目标1：掌握流体运动的一般规律和有关的概念，基本理论、分析方法、计算方法，并能在工程应用中熟练适用。 目标2：掌握流体静力学、流体动力学的基本原理和基本方程，能在解决复杂工程问题时熟练运用，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养。 二、课程教学与毕业要求的对应关系 2、课程教学过程与毕业要求的对应关系
四、教学内容 第一章绪论（1.2、2.1） 1.1 概述 流体力学定义、任务、研究方法；学习流体力学的意义；流体力学的发展简史 1.2 流体的连续介质模型 1.3 流体的主要物理性质 惯性、重力特性、粘性、压缩性。 液体表面张力；表面张力系数，量纲，单位；毛细现象 1.4作用在液体上的力 课程的考核要求：了解流体力学研究任务、研究方法，理解连续介质假设，熟悉流体的主要物理属性，掌握流体力学对力的分类方法。 教学重点、难点：教学重点内容包括连续介质假设的内容，引入假设的优点；流体的粘性及牛顿内摩擦定律；作用于流体上的力。
第二章流体静力学（1.2、2.1） 2.1 静止流体的应力特征 压强定义；静止流体压强特性 2.2静止流体的平衡微分方程 欧拉平衡微分方程；欧拉平衡微分方程综合表达式；等压面 2.3重力作用下的液体的压强分布 水静力学基本方程；有关压强的基本概念 2.4作用于平面上的静水总压力 大小；方向；压力中心 2.5作用于曲面上的静水总压力 水平分力；铅垂分力，压力体；总压力；压力中心 课程的考核要求：熟悉静水压强的两个特征；熟悉相对压强、绝对压强、真空压强的定义与相互关系；熟悉等压面的概念及等压面的特性；灵活运用水静力学基本方程及等压面概念求解静止流体中任一点的压强；会画静水压强分布图及压力体图；掌握平面及曲面静水总压力的计算方法 教学重点、难点：静水压强分布图的绘制；平面上静水总压力的计算；曲面静水总压力的水平分力的压强分布图画法及其计算；曲面静水总压力的铅垂分力的压力体图画法及其计算。 第三章流体动力学基础（1.2、2.1） 3.1描述液体运动的两种方法 拉格朗日法；欧拉法；欧拉变数；时变加速度；位变加速度 3.2研究流体运动的若干基本概念 恒定流与非恒定流；迹线；流线：定义、微分方程、流线性质；质点与控制体概念；元流；总流；过水断面；流量与断面平均流速；均匀流与非均匀流，均匀流定义；均匀流过水断面动水压强特征 3.3流体的连续方程 元流连续方程；总流连续方程 3.4流体的运动微分方程 欧拉运动方程；欧拉运动方程与欧拉平衡方程比较；粘性流体运动微分方程 3.5元流的伯诺里方程 理想流体元流的伯诺里方程；实际流体元流的伯诺里方程；方程表示式的物理意义和几何意义； 3.6实际流体恒定总流的能量方程： 渐变流及其性质；总流的能量方程一般表示式；应用条件；几何意义和物理意义；
《水力学》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称（中、英文）：水力学（Hydraulics） 课程号（代码）：30619450 课程类别：（专业基础技术课） 授课学时：85 学分：5 二、教学目的及要求 三、教学内容 水力学是一门技术基础课，应当理论联系实际，以分析水流现象，揭示水流运动规律，加强水力学的基本概念和基本原理的讲解为主。 （一）基本内容 1．绪论 (1) 液体的物理力学性质 (2) 理想液体和连续介质的概念及其应用。 2．水静力学 (1) 静水压强的基本公式、等压面概念和作用在平面、曲面 上的静水总压力，压力体图的绘制。 (2) 压强的表示方法和压强单位较多，应讲解其关系，避免 引起混乱； (3) 几种质量力作用下的液体平衡，应结合例题讲解，以加
强压强微分方程式理解和运用。 3. 水动力学基础 (1) 连续性方程、能量方程、动量方程是重点，这部分应讲深讲透，结合实例分析三大基本方程的应用条件和注意的问题及解题步骤，使学生正确理解其意义，通过习题熟练地掌握这些方程； (2) 液体运动的两种方法，流线、迹线的概念及特点；流量、断面平均流速、渐变流和急变流动水压强分布的概念。 4．液流型态和水头损失 (1) 达西公式、层流紊流特征、雷诺数的物理意义和流态判别、沿程阻力和局部阻力是重点； (2 )造成水头损失的原因及影响因素； 5．有压管道恒定流 (1) 短管和长管水力计算和水头线绘制是重点。 (2) 复杂管道的特点和基本公式解题的方法。 6．明渠恒定均匀流 (1) 明渠均匀流的特性； (2) 明渠均匀流水力计算； 7．明渠恒定非均匀流 (1)缓流、急流、临界流的判别，佛汝德数物理概念，断面必能及必能曲线的概念； (2) 明渠非均匀流水力计算；临界水深的计算；
2014－2015学年第一学期结构力学期末考试试卷（A 卷参考答案） （水工、农水、港航、大禹专业12级） 学号 专业 姓名 成绩 一、判断题（正确的打√，错误的打×）（每小题2分，共6分） 1. 除荷载外，其它因素如温度变化、支座移动等也会使结构产生位移，因而也就有可能使静定结构产生内力。 （ × ） 2. 杆件结构的内力与杆件的弹性常数和截面尺寸有关，即与杆件的刚度有关。在荷载作用下， 内力与各杆的相对刚度有关，而在温度改变和支座移动作用下，其内力与各杆的绝对刚度有关。 （ × ） 3. 当三铰拱的轴线为合理拱轴线时，在荷载作用下，各截面的弯矩不一定为零。 ( √ ) (4学分土木专业不做) 二、选择题（选择一个正确答案）（每小题3分，共9分） 1. 右图所示平面杆件体系为 ( A ) A. 无多余约束的几何不变体系 B. 有多余约束的几何不变体系 C. 瞬变体系 D. 常变体系 2.图示桁架结构中，a 杆的轴力为（ A ）。 3．已知图a 所示结构(各杆EI 相等且为常数)由支座移动?引起1、2处的竖向位移均为1?，则在该结构1、2处作用 1F 时（如图b 所示），引起的支座反力R F = ( C )。 A. 112F ?- ? B. 12? C. 11 2F ?? D. 12F P 2P P A P B P C D 0
1212 图（a）图（b） 三、填空题（每小题3分，共9分） 1. 图示刚架结构中各杆EI相等且为常数，则在图示荷载作用下支座3处的弯矩支座反力= 3 M 逆时针） ( . 20m kN,竖向支座反力 3 R y F=向下） ( 15kN。 m 4m 4 2．图（a）所示刚架受支座移动作用，其中支座C转动角度θ，支座B下沉距离?。用力法求解，取基本体系如图（b）所示，则基本方程中自由项= ? C 1 ? - θa。（4学分土木不做） ? ? 1 图(a) 图(b) 3. 图示结构用力矩分配法计算时，分配系数 AC μ为 6 1 ，AD杆D端的弯矩 = DA M 200 3 -(顺时针为正)。
试卷1 一、是非题（每题2分，共10分） 1．功的互等定理仅适用于线性变形体系。 ( ) 2. 对图2中a图所示桁架用力法计算时，取图b作为基本体系(杆AB被去掉),则 其典型方程为：。（） 图 2 图3 3．图3所示梁在一组移动荷载组作用下，使截面K产生最大弯矩的最不利荷载 位置如图（a）所示。（） 4. 图示结构用位移法求解时，基本未知量数目为3，用力法求解，则基本未知量 数目为5。（） 5. 位移法典型方程的右端项一定为零。（） 二、填空题（共18分） 1．图1所示体系是________________体系，它有______个多余约束。（4分）
图 1 图2 2．图2所示桁架杆1的内力为。（4分） 3．力法方程中柔度系数代 表 ，自由项代 表 。（4分） 4．已知荷载作用下结构的M图如图所示，画出其剪力图。（6分） 图4 M 图 Q图
三、作图示结构的M、Q图。d=2m。（20分）
四、用力法计算，并作图示对称结构M图。EI=常数。（20分） 五、用位移法计算图示刚架，并画出M图。（20分） 六、作图示梁的的影响线，并利用影响线求给定荷载作用下的 值。(12分)
课程名称：结构力学I（样卷解答）考试班级：土木02（1、2、3、水建）
一、是非题（每题2分，共10分） 1．( ? ) 2. ( ′ ) 3． ( ′ ) 4． ( ′ ) 5． ( ? ) 二、填空题（共18分） 1．_几何不变体系（3分）， 0 （1分） 2． 0 （4分） 3． 基本结构在 1 j X 作用下产生的沿i X 的位移（2分） 基本结构在仅荷载作用下产生的沿i X 的位移（2分） 4． 5ql/ 8 （6分） 正负号各1分 三、（20分） 支座反力20KN?, 10KN-, 20KNˉ, 10KN- 每个图形10分，每根杆2分 M 图 （KN.m ） Q 图 (KN) 每根杆符号错扣1分 四、． （20分） 2分） （3分）
大学水力学课件 大学水力学课件 水力学是研究以水为代表的液体的宏观机械运动规律，及其在工程技术中的应用。水力学包括水静力学和水动力学。 水力学课件 【开课单位】环境科学与工程学院【课程模块】学科基础【课程编号】【课程类别】必修 【学时数】48（理论48实践0）【学分数】3 一、课程描述 本课程大纲根据20**年本科人才培养方案进行修订。 （一）教学对象：环境工程专业本科生 （二）教学目标及修读要求 1、教学目标 掌握基本概念。包括：流体的主要物理性质及作用于流体的力，静水压强及其特性，压强的测量与表示方法，恒定一元流，理想液体，微小流束，均匀流与非均匀流，非均匀渐变流与急变流，水头损失，液体运动的两种型态，管道的基本概念，明渠的类型，明渠均匀流，水力最佳断面，允许流速，明渠水流的三种流态，断面比能与临界水深，临界底坡、缓坡与
陡坡，明渠恒定非均匀渐变流，水跃，共轭水深，堰流的类型，闸孔出流。 掌握基本理论。包括：静水压强的基本公式，几种质量力同时作用下的液体平衡，实际液体恒定总流的能量方程及应用，恒定总流的动量方程及应用，量纲分析与π定理，液流型态及水头损失液体运动的两种型态，谢才公式，棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析，棱柱体水平明渠的水跃方程，水跃的能量损失，堰流与闸孔出流。 掌握基本计算。一是建筑物所受的水力荷载，即所承受的静水压力、动水总作用力等的计算；二是建筑物的过水能力计算；三是水流的流动形态及水头损失计算；四是水流的能量消耗计算。 2、修读要求 水力学是力学的一个分支，通过课程学习和训练，使学生掌握水力学基本概念、基本原理、基本技能和方法；培养学生分析解决问题的能力和实验技能，并为学习专业课程和处理工程实际中的技术问题打下基础。通过课堂讲授和讨论、课后辅导、习题和练习、实验和实践教学等教学环节，运用多媒体或实验等直观教学手段，完成教学大纲要求的基本内容。由于水力学是一门技术基础课，应当理论联系实际，但应以分析水流现象，揭示水流运动规律，加强水力学的'基本概念和基本原
《流体力学》教学大纲 课程编号：081073A 课程类型：□通识教育必修课□通识教育选修课 □专业必修课□专业选修课 □√学科基础课 总学时：48讲课学时：40实验（上机）学时：8 学分：3 适用对象：环境工程 先修课程：高等数学、大学物理、理论力学 一、教学目标（黑体，小四号字） 流体力学是环境工程专业的一门主要技术基础课，其任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的概念，基本理论、分析方法、计算方法和一定的实验技能；培养学生分析问题和解决问题的能力。为学习专业课，从事专业工作和进行科学研究打基础。 目标1：掌握流体力学的基本概念、基本理论、基本方法，并具有一定的流体力学实验技能（具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力）。 目标2：掌握掌握流体力学的分析方法、计算方法，能在解决复杂工程问题时熟练运用，注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重学生探索精神和创新意识的培养。 目标3：为该课程在《水污染控制工程》、《大气污染控制I(防尘)》、《大气污染控制II(防毒)》、《排水管道系统》等课程中的应用奠定良好的基础。 二、教学内容及其与毕业要求的对应关系 本课程的重点内容包括平面上静水总压力的计算、曲面上静水总压力的计算、连续性方程、伯努利方程、动量方程的联合应用与计算，这些内容将细讲、精讲。对这部分内容，除了理论讲授课外，专门拿出一定时间作为习题课，带领学生精
讲精练。粗讲的内容包括：液体的相对静止、潜体和浮体的平衡及稳定、流体微团运动分析、理想流体无旋流动、相似理论等。 为实现上述教学目标，教学过程将采用多媒体教学手段，课堂讲授为主、实验课、自习、练习为辅的教学方式。习题课讲解流体力学的解题思路、方法、步骤、注意的问题；分析习题中的错误、问题，在授课老师的引导下进行课堂讨论，并解决有关疑难问题。 实践教学环节主要是流体力学实验技能的训练，要求学生具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力。 为巩固和加深学生对所学的基本概念、理论的理解，培养学生用流体力学的理论分析和解决问题的能力、培养计算技能，课后将布置作业30道左右题目，由学生独立完成，并针对性的进行作业题目讲解。通过课后作业提高学生对于重点、难点内容的掌握。 该课程可支撑一下两方面毕业要求的实现： （1）掌握环境工程通识教育类、学科基础类、专业基础类、专业类知识及相关学科知识，并能将所学知识用于解释本专业领域及相关领域的现象和问题，了解本学科发展前沿，具有国际视野； （2）能够应用环境工程基本原理、方法对本专业领域及相关领域问题进行判断、分析和研究，提出相应对策和建议，并形成解决方案； 考核方式 闭卷。平时成绩占30%，期末考试成绩占70% 三、各教学环节学时分配（黑体，小四号字） 教学课时分配
河海大学工程力学教学条件 1. 教学平台 工程力学专业拥有国家工科基础课程（力学）教学基地、国家级力学实验教学示范中心、国家级力学基地教学团队，国家级教学名师3人（品牌专业建设以来2人），国家级双语教学示范课程1门（结构力学）。 2. 精品课程 4门国家级精品课程：理论力学，弹性力学及有限单元法，结构力学，水力学（品牌专业建设前被评）。 3. 教材建设 面向21世纪工程力学系列教材”(包括静力学基础、动力学基础、材料力学、结构静力学、结构动力学、弹性力学和计算力学共7本)——河海大学出版社（获河海大学优秀教材一等奖）； 《理论力学》——高等教育出版社（获江苏省教学成果二等奖）； 《弹性力学》（上、下册）——高等教育出版社； 《理论力学课堂教学系统与素材库》——高等教育出版社； 《力学创新与妙用——开发创造力》——高等教育出版社； 《力学建模导论》——科学出版社； 《细观力学》——科学出版社； 《有限单元法及其应用》——科学出版社； 《理论力学》——中国电力出版社； 《材料力学》——中国电力出版社； 《材料力学习题解答》——中国电力出版社； 《工程优化—原理、算法及实施》——机械工业出版社； 《工程力学》（少学时）——机械工业出版社； 《工程力学》（多学时）——机械工业出版社； 《工程力学学习指导与解题指南》——机械工业出版社； 《工程优化—原理、算法及实施》——机械工业出版社； 《有限元法与软件的工程应用》——机械工业出版社； 《工程力学》——清华大学出版社； 《结构动力学》——清华大学出版社； 《现代工程设计方法》——清华大学出版社； 《材料力学》——清华大学出版社； 《材料力学》——河海大学出版社； 《力学实验》——河海大学出版社； 《结构力学》——河海大学出版社。 《弹性力学简明教程》立体化教材体系——高等教育出版社（获江苏省高等学校精品教材奖）； 4．实践基地 校外认识实习和生产实习的实践基地共6个（其中江都水电站、三峡水电站、葛洲坝水
***学院期末考试试卷 考试科目《结构力学》考 试卷类型 A 答案试 考试形式闭卷成 考试对象土木本科绩 一、填空题（ 20 分）（每题 2 分） 1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度；一个点在及平面内具有 2 自由 度；平面内一根链杆自由运动时具有3个自由度。 2.静定结构的内力分析的基本方法截面法，隔离体上建立的基本方程是平衡方程。 3.杆系结构在荷载，温度变化，支座位移等因素作用下会产生变形和位移。 4.超静定结构的几何构造特征是有多余约束的几何不变体系。 5.对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构和对称及反对称未知力，则其 中反对称未知力等于零。 6.力矩分配法适用于没有侧移未知量的超静定梁与刚架。 7.绘制影响线的基本方法有静力法法和机动法法。 8.单元刚度矩阵的性质有奇异性和对称性。 9.结构的动力特性包括结构的自阵频率；结构的振兴型；结构的阻尼。 10. 在自由振动方程... 2 y(t) 0 式中， y(t ) 2 y(t )称为体系的自振频 率，称为阻尼比。
二、试分析图示体系的几何组成（10 分） （1）（２）答案： （1）答：该体系是几何不变体系且无余联系。 （2）答：该体系是几何不变体系且无多余联系。 三、试绘制图示梁的弯矩图（１０分） （ 1）（2） 答案： （１）（２） M图 四、简答题（ 20 分） 1.如何求单元等效结点荷载？等效荷载的含义是什么？答案： 2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别？ 答案： 3.动力计算与静力计算的主要区别是什么？ 答案：
4.自由振动的振幅与那些量有关？ 答案 五、计算题（ 40 分） 1、用图乘法计算如图所示简支梁 A 截面的转角 A 。已知EI=常量。（10分） 答案： 解：作单位力状态，如图所示。分别作出M p和 M 图后，由图乘法得： 2.试作图示伸臂量的F By M K的影响线。 答案： F By的影响线 M K的影响线
《流体力学》教学大纲 一、课程名称 1. 中文名：流体力学 2. 英文名：Fluid Mechanics 二、课程管理院（系） 三、大纲说明 1.适用专业、层次 环境工程专业，本科。 2.学时与学分数 总学时为64学时，总学分为3学分。 3.课程的性质、目的与任务 流体力学是环境工程专业及其相近专业的一门学科基础课程，属工程科学，是用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题。研究方法主要是因次论指导下的实验研究法、数学模型法、参数归并和过程分解与组合。本课程强调工程观点、定量运算、实验技能、设计能力和模拟优化能力的训练，强调在理论和实际的结合中，提高分析问题、解决问题的能力。 本课程理论教学主要研究连续性方程、能量方程和动量方程的基础理论及具体的工程应用。通过本课程的学习，使学生熟悉流体力学的基本概念和基本方程，掌握在环境工程和科学领域中的应用途径和处理方法，具备解决环境工程中流体力学问题的能力。 4. 先行、后续课程 本课程是学生在具备了必要的高等数学、物理、理论力学等基础知识之后必修的技术基础课，是水污染控制工程、大气污染控制工程、给排水工程、水控课程设计、毕业设计的基础。 5.考试方式与成绩评定 考试方式：笔试（闭卷）。 成绩评定：笔试70％，平时成绩30％。 四、纲目 （上册） 1绪论（3学时） [教学目的] 了解流体力学的研究内容及发展简史，掌握流体的主要物理性质和流体的连续介质模型，掌握流体的主要物理性质和作用在流体上的力。 [教学重点与难点] 流体的物理性质；流体的连续介质模型。 [教学时数] 3学时 [教学方法与手段] 在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。本章内容是学生学习流体力学这门课的基础，是流体力学的“门槛”。因此，必须联系生产及生活实际，使学生首先在思想上明确认识，对这门课产生兴趣，使学生认识到流体力学理论在生产和生活实际中的应用是无所不在的。[教学内容] 1.1工程流体力学的任务及其发展简史 1.2连续介质假设，流体的主要物理性质 连续介质假设；流体的主要物理性质 1.3作用在流体上的力
1 2014 — 2015学年第一学期结构力学期末考试试卷（ A 卷参考答案） （水工、农水、港航、大禹专业 12级） 学号 _____________ 专业 _____________ 姓名 ______________ 成绩 _____________ 一、判断题（正确的打V,错误的打X ）（每小题2分，共6分） 1. 除荷载外，其它因素如温度变化、支座移动等也会使结构产生位移，因而也就有可能使静定 结构产生内力 2. 杆件结构的内力与杆件的弹性常数和截面尺寸有关，即与杆件的刚度有关。在荷载作用下, 内力与各杆的相对刚度有关，而在温度改变和支座移动作用下，其内力与各杆的绝对刚度有关。 （X ） 3. 当三铰拱的轴线为合理拱轴线时，在荷载作用下，各截面的弯矩不一定为零。 （V ） （4 学分土木专业不做） 二、选择题（选择一个正确答案）（每小题3分，共9分） 1. 右图所示平面杆件体系为 A. 无多余约束的几何不变体系 B. 有多余约束的几何不变体系 C. 瞬变体系 D. 常变体系 2. 图示桁架结构中，a 杆的轴力为（ 2D B P 2 D 0 3. 已知图a 所示结构（各杆El 相等且为常数）由支座移动 结构1、2处作用 R 时（如图b 所示），引起的支座反力 F R = （ C ）。 A P C ,2P 引起1、2处的竖向位移均为 1，则在该
A. 2F1 B. 2 1 C. 2F1 1 D. 2F1 1
1 2 1 2 图（a）图（b） 三、填空题（每小题3分，共9分） 1.图示刚架结构中各杆EI相等且为常数，则在图示荷载作用下支座3处的弯矩支座反力M3 20kN.m（逆时针），竖向支座反力F R3y15kN（向下）。 20kN 6 200 3
《水工建筑物》教学大纲 第一部分大纲说明 一、课程性质、目的与任务 水工建筑物课程是中央广播电视大学水利水电工程与管理专业的专业必修课程。通过本课程的学习，使学生掌握各种常见水工建筑物的型式及设计基本理论和方法，各种常见水工建筑物在各种水利枢纽中的布置原则，以及运行管理技术。通过本课程的学习，使学生能够运用所学知识解决基层水利单位的工程实际问题，配合其它有关课程的学习，为今后从事水利水电工程施工、运行、管理和维修等工作打下基础。 二、与其它课程的联系 学习本课程应具备数学、工程力学、工程制图、水力学、工程地质与土力学、建筑材料、水资源管理等基础课和专业基础课的基本知识。 本课的后续课程：水利工程施工、水利工程管理等。 三、课程的特点 本门课是一门理论性与实践性都较强的综合性专业课，涉及的知识面广。在学习过程中，要综合运用基础理论，通过课程实训等环节，锻炼培养解决实际问题的能力。水工建筑物种类繁多，型式多种多样，在学习过程中，只能重点学习几种典型建筑物，了解其一般规律。 四、教学总体要求 根据本课程的特点，学生学完本课以后，应达到下列基本要求。 １、对重力坝、拱坝、土石坝、水闸及河岸泄水建筑物（其中包括溢洪道和泄水隧洞）的工作原理及工作条件，有较深的理解；对其它水工建筑物的基本型式和工作原理有一般的了解。 ２、懂得从安全、经济、适用的原则出发，根据任务和具体条件选择水工建筑物的型式、确定其基本尺寸，初步掌握其设计方法和步骤。 ３、能根据水工建筑物的工作原理和特点，设计其主要细部构造。 4、了解水利枢纽中各种水工建筑物的布置原则，以及具体的地形、地质、水文、施工、运用等条件对水工建筑物的影响。 五、课程教学要求的层次
环境水利学课程教学大纲 第一部分大纲说明 一、课程的性质、目的与任务 《环境水利学》是中央广播电视大学工学科水利水电工程专业的一门专业必修课。通过本课程的学习，使学生了解环境水利的发展过程，认识水环境干扰与变化的规律，掌握水环境保护与修复的基本知识和技术、水利水电工程的环境影响及其评价方法，了解水利水电工程的环境管理。课程主要包括：环境水利基础知识；水体污染与水体自净；水利工程的环境影响；水环境的修复与管理；水质模型与水环境容量；水利工程的环境影响评价；了解水利工程的环境管理等内容。为从事与环境有关的专业技术工作打下基础。 二、与其它课程的联系 学习本课程应具有水力学、水资源管理、水工建筑物的基础知识。 三、课程特点 本课程是理论性和实践性较强的课程。水环境问题的内容和影响非常广泛，对水利工程涉及的环境问题自上个世纪60、70年代，才逐渐受到人们的重视。环境水利学是研究水利工程对环境的影响以及变化的环境给水利科学提出新问题的学问。对环境水利的问题和规律的认识是建立在大量惨痛教训、历史经验与实验研究基础上的，而且随着人类社会对环境问题的日益重视，研究环境水利的方法、解决水环境问题的技术措施也不断提高。因此学习本课程在掌握水环境问题的基本概念、基本规律的同时，要注意理论的发展以及理论与实践的紧密结合。 四、课程教学要求的层次 本课程教学按以下3个层次进行要求： 1. 了解：要求对有关教学内容有一般的了解。 2. 理解：要求理解有关内容的基本概念、基本理论、基本方法，并能在理解的基础上对相关问题进行分析和判断，得出正确结论。 3. 掌握：对于今后实际工作中需要应用的重要内容，要求熟练掌握。这些内容，不仅要深入理解，还能够应用所学的知识进而解决实际工程问题。 五、教学总体要求 根据课程的特点，对学习本课程提出如下要求：
一．是非题（将判断结果填入括弧：以O 表示正确，X 表示错误）（本大题分4小题，共 11分） 1 . (本小题 3分) 图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。（ ）. 2 . (本小题 4分) 用力法解超静定结构时，只能采用多余约束力作为基本未知量。 （ ） 3 . (本小题 2分) 力矩分配中的传递系数等于传递弯矩与分配弯矩之比，它与外因无关。（ ） 4 . (本小题 2分) 用位移法解超静定结构时，基本结构超静定次数一定比原结构高。 （ ） 二．选择题（将选中答案的字母填入括弧内）（本大题分5小题，共21分） 1 （本小题6分） 图示结构EI=常数，截面A 右侧的弯矩为：（ ） A ．2/M ； B ．M ； C ．0； D. )2/(EI M 。 2. （本小题4分） 图示桁架下弦承载，下面画出的杆件内力影响线，此杆件是：（ ） Ａ.ch; B.ci; C.dj; D.cj. 2
3. (本小题 4分) 图a 结构的最后弯矩图为： A. 图b; B. 图c; C. 图d; D.都不对。（ ） ( a) (b) (c) (d) 4. (本小题 4分) 用图乘法求位移的必要条件之一是： A.单位荷载下的弯矩图为一直线； B.结构可分为等截面直杆段； C.所有杆件EI 为常数且相同； D.结构必须是静定的。 ( ) 5. （本小题3分） 图示梁A 点的竖向位移为（向下为正）：( ) Ａ．F P l 3 /(24EI); B. F P l 3 /(!6EI); C. 5F P l 3 /(96EI); D. 5F P l 3 /(48EI). 三（本大题 5分）对图示体系进行几何组成分析。 F P =1
硕士研究生入学考试《水力学》考试大纲 一、课程性质、目的与任务以及对先开课程要求 水力学是水利类各专业必修的一门主要专业基础课。水力学的任务是研究液体(主要是水)的平衡和机械运动的规律及其实际应用。通过本课程的学习,使学生掌握水流运动的基本概念、基本理论与分析方法,理解不同水流的特点,学会常见水利工程中的水力计算,并具备初步的试验量测技能,为学习后续课程和专业技术工作打下基础。 二、教学重点及难点 本课程教学重点:水静力学,水动力学理论基础,流动阻力与水头损失,有压管路,明渠均匀流,明渠非均匀流。 难点:液体的相对平衡,作用在平面、曲面上的力,实际液体的运动微分方程,恒定总流伯诺里方程,恒定总流动量方程,紊流沿程损失的分析与计算,复杂长管的水力计算,管网的水力计算,无压圆管均匀流水力计算,断面单位能量、临界水深,恒定明渠流动的流动型态及判别标准,明渠非均匀渐变流微分方程,棱柱体渠道非均匀渐变流水面曲线的计算。 三、与其它课程的关系 学习本课程应具备高等数学中有关微分、积分、简单微分方程等高等数学基础;还应具备理论力学、材料力学中有关静力学、动力学、应力与应变、面积矩等方面的工程力学基础。后续课程为水资源管理、水工建筑物、水利工程施工与水电站。 四、教学内容、学时分配及基本要求 第一章绪论
基本要求:了解液体运动的基本规律及研究液体运动规律的一般方法,掌握液体的主要物理性质。 重点:.液体的主要物理性质 难点:液体粘性产生原因及作用 第一节水力学的任务及其发展概况 1、水力学的任务 2、水力学发展简史 第二节液体的主要物理性质及其作用在液体上的力 1、液体的质量和密度 2、液体的重量和容重 3、液体的粘滞性 4、液体的压缩性 5、液体的表面张力 6、作用于液体上的力 第三节液体的基本特征和连续介质 1、液体的基本特征 2、连续介质假设
《水力学》课程教学大纲 课程名称：水力学（Hydraulics） 课程类型：专业基础课；范围选修课 学时：72学时，4.5 学分 适用对象：水利水电工程、农业水利工程、给水排水工程本科 先修课程：高等数学、大学物理、理论力学 一、课程性质、目的与任务以及对先开课程要求 水力学是水利类各专业必修的一门主要专业基础课。水力学的任务是研究液体（主要是水）的平衡和机械运动的规律及其实际应用。通过本课程的学习，使学生掌握水流运动的基本概念、基本理论与分析方法，理解不同水流的特点，学会常见水利工程中的水力计算，并具备初步的试验量测技能，为学习后续课程和专业技术工作打下基础。 二、教学重点及难点 本课程教学重点：水静力学，水动力学理论基础，流动阻力与水头损失， 有压管路，明渠均匀流，明渠非均匀流。 难点：液体的相对平衡，作用在平面、曲面上的力，实际液体的运动微分方程，恒定总流伯诺里方程，恒定总流动量方程，紊流沿程损失的分析与计算，复杂长管的水力计算，管网的水力计算，无压圆管均匀流水力计算，断面单位能量、临界水深，恒定明渠流动的流动型态及判别标准，明渠非均匀渐变流微分方程，棱柱体渠道非均匀渐变流水面曲线的计算。 三、与其它课程的关系 学习本课程应具备高等数学中有关微分、积分、简单微分方程等高等数学基础；还应具备理论力学、材料力学中有关静力学、动力学、应力与应变、面积矩等方面的工程力学基础。后续课程为水资源管理、水工建筑物、水利工程施工与水电站。 四、教学内容、学时分配及基本要求 第一章绪论（2学时） 基本要求：了解液体运动的基本规律及研究液体运动规律的一般方法，掌握液体的主要物理性质。 重点：.液体的主要物理性质 难点：液体粘性产生原因及作用
《工程水文学》课程教学大纲 一、课程中文名称：工程水文学 二、课程英文名称：Engineering Hydrology 三、课程编码：ZB0610320 四、课程性质：水利工程、水文水资源工程专业基础必修课 五、学时数、学分数、开课学期：48学时、3学分、第五学期 六、课程目的与要求： 《水文学》是水利工程专业的一门专业基础课。课程的主要目的是使学生认识水文现象的一般规律，了解水文测验技术和工程水文学的基本原理，掌握具有不同资料条件下进行水文分析和计算的方法，为学习后续专业课，以及将来从事专业工作和进行科学研究打下基础。 七、本课程与其它课程的联系： 先修课程：概率论、水力学 后续课程：水利计算 八、教学方法：传统教学方法 九、考核方法：闭卷考试 十、选用教材参考书目： 教材：任树梅、朱仲元：《工程水文学》，中国农业大学出版社。 参考书目：1、叶守泽：《水文水利计算》，中国水利电力出版社； 2、詹道江、徐向阳、陈元芳：《工程水文学》，中国水利电力出版社。 十一、教学进程安排表： 序号章节教学内容学时 理论实践合计 1 第一章绪论 2 2 2 第二章水循环和径流形成 4 4 3 第三章水文测验及水文资料收集 6 4 10 4 第四章水文统计的基本方法 6 6 5 第五章设计年径流分析计算8 6 6 第六章由流量资料推求设计洪水 6 8 7 第七章由暴雨资料推求设计洪水 6 8 8 第八章小流域设计洪水计算 6 4 合计44 4 48 十二、主要教学内容、重点和难点 第一章绪论 一、学习目的 通过本章的学习，了解工程水文学的研究对象及其在国民经济建设中的作用、了解水文现象的基本特征。本章计划1学时。 二、课程内容 1-1 水文计算的研究内容 了解水文学、工程水文学的基本概念。 1-2 水文计算在农田水利建设中的任务 了解水文计算在水利工程建设与运用不同阶段的任务。 1-3 水文现象的基本特点 了解水文现象的3个特点。
《流体力学》教学大纲 一、课程基本信息 二、课程概述 中文： 本课程是工程力学专业的学类核心课程，以高等数学、理论力学、材料力学为前导课程，着重培养学生分析解决实际工程中流体力学问题的能力。 本课程主要包括流体的平衡、流体力学的基本方程、不可压缩无粘流动、涡旋运动、平面势流等，强调应用这些基本概念及定律分析与流体力学相关的工程问题，学生需了解流体力学的发展现状和趋势，理解流体力学中的基本概念、基本理论及基本定律，掌握流体力学的实验、分析与数值计算的基本技能与基本方法，并能灵活运用这些基本概念及定律分析与流体力学相关的工程问题。通过学习本课程，让学生学会流体力学基本理论，获得解决流体工程问题的基本技能，锻炼和提升对复杂的流体工程问题进行简化，从而建立数学模型并进行求解的能力。 英文： This is a bas ic course for majors of engineering mechanics, aiming at students’ physical concepts and basic principles commonly used to analyze engineering problems related to fluid mechanics, thus laying a solid foundation for their research and design in aerospace, mechanical, civil, chemical, environmental and ocean. The
applications of the dimensional and order analysis method in engineering are emphasized in this course. The study of this course develops the students’ ability to simplify the complex problems, prese nt and solve the mathematic model of related engineering problems. The main contents of this course are the basic equations of fluid mechanics, incompressible in-viscid flow, the motion of vortex, dimensional analysis, incompressible viscid flow. Prerequisites: Advanced Mathematics, Mathematics Physics Equation, Field Theory，Theoretical Mechanics，Mechanics of Materials. 三、课程内容 （一）课程教学目标 设置本课程是为了让工程力学专业的学生对工程力学专业知识体系的重要组成板块之一的流体力学进行较为系统的学习，并深度掌握与理解，具备应用流体力学的基本知识和基本理论分析解决生产实际工程问题的能力。本课程对学生达到毕业要求有如下贡献： 1.知晓流体力学的发展现状和趋势，应用流体力学及其软件在机械、土木、航空航天和材料 等工程领域解决与流体相关的技术问题； 2.具备对复杂的流体工程问题进行简化、建立数学模型并进行求解的能力； 3.具有针对复杂工程问题中的流体系统进行流体力学计算和技术设计的能力； 4.具有针对复杂流体工程问题开展实验研究的能力； 5.了解和初步掌握流体力学现代计算技术，进行流体力学问题的仿真计算。 （二）基本教学内容 绪论 教学目的与要求：掌握流体力学的研究方法、流体力学中常用的数学基础知识。 教学重点：流体的三大研究方法：实验方法、分析方法、数值计算；数学基础知识。 教学难点：三大研究方法之间的关系、数学基础知识。 教学内容：三大研究方法的主要特点、流体力学的研究对象、特点及学习方法、流体力学常用的数学知识。学时分配：2课时。 第一章、流体的物理性质和物理运动物理量的描述
一、概念题（32分） 1、 如图所示三角形截面水坝，其右侧受重度为γ的水压力作用，左侧为自 由面。试列出下述问题的边界条件 解：1）右边界（x=0） 1 1 2）左边界（x=ytg β） 1 1 由： 2 2 2、何谓逆解法和半逆解法。 答：1. 所谓逆解法，就是先设定各种形式、满足相容方程的应力函 数，利用公式求出应力分量，然后根据应力边界条件考察在各种形状的弹性体上，这些应力分量对应于什么样的面力，从而得知设定的应力函数可以解决什么问题。 4 2. 所谓半逆解法，就是针对所要求解的问题，根据弹性体的边界形状与受力情况，假设部分或全部应力分量为某种形式的函数，从而推出应力函数，然后考察该应力函数是否满足相容方程，以及原来假设的应力分量和由这个应力函数求出的其余应力分量，是否满足应力边界条件和位移单值条件。如果相容方程和各方面的条件都能满足，就可得到正确解答；如果某一方面不能满足，就需要另作假设，重新考察。 4 3、已知一点的应力状态，试求主应力的大小及其作用的方向。 200,0,400x y xy MPa MPa σστ===- 解：根据公式122x y σσσσ+=± 2 和公式11tan x xy σσατ-=，求出主应力和主应力方向： 2 2000512.31312.322MPa σσ+==- 2 512200tan 0.7808,3757'11400 αα-==-=- 2 4、最小势能原理等价于 以位移表示的平衡微分 （3） 方程和 应力 （3） 边界条件，选择位移函数仅需满足 位移 （2） 边界条件。 二、图示悬臂梁，长度为l , 高度为h ，l >>h ，在梁上边界受均布荷载。试检验应力函数 523322ΦAy Bx y Cy Dx Ex y =++++ 能否成为此问题的解？，如果可以，试求出应力分量。（20分） 000y x x xy x σγτ=-===() () cos ,cos cos ,cos()2sin l n x m n y βπ ββ====+=-() () () () x y l m x xy s s l m xy y s s f f σττσ+=+=???? ?( ) ()() () cos sin 0 cos sin 0 x xy s s xy y s s σβτβτβσβ-=+=?????
***学院期末考试试卷 一、 填空题（20分）（每题2分） 1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度； 一个点在及平面内具有 2 自由 度；平面内一根链杆自由运动时具有 3 个自由度。 2.静定结构的内力分析的基本方法 截面法，隔离体上建立的基本方程是 平衡方程 。 3.杆系结构在荷载，温度变化，支座位移等因素作用下会产生 变形 和 位移 。 4.超静定结构的几何构造特征是 有多余约束的 几何不变体系 。 5.对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构和对称及反对称未知力，则其 中 反对称 未知力等于零。 6.力矩分配法适用于 没有侧移未知量的超静定梁与刚架 。 7.绘制影响线的基本方法有 静力法 法和 机动法 法。 8.单元刚度矩阵的性质有 奇异性 和 对称性 。 9.结构的动力特性包括 结构的自阵频率；结构的振兴型； 结构的阻尼 。 10. 在自由振动方程0)()(2)(2. .. =++t y t y t y ωξω式中，ω称为体系的 自振频率 ，ξ称为 阻尼比 。
二、试分析图示体系的几何组成（10分） （1）（２）答案： （1）答：该体系是几何不变体系且无余联系。 （2）答：该体系是几何不变体系且无多余联系。 三、试绘制图示梁的弯矩图（１０分） （1）（2） 答案： （１）（２） M图 四、简答题（20分） 1.如何求单元等效结点荷载等效荷载的含义是什么答案： 2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别 答案： 3.动力计算与静力计算的主要区别是什么 答案：
4.自由振动的振幅与那些量有关 答案 五、计算题（40分） 1、用图乘法计算如图所示简支梁A 截面的转角A 。已知EI=常量。（10分） 答案： 解：作单位力状态，如图所示。分别作出p M 和M 图后，由图乘法得： 2.试作图示伸臂量的By F K M 的影响线。 答案： By F 的影响线 K M 的影响线