水力学学习方法指导

水力学知识点总结讲解《水力学》学习指南央广播电视大学水利水电工程专业(专科)同学们,你们好!这学期我们学习的水力学是水利水电工程专业重要的技术基础课程。

通过本课程的学习,要求大家掌握水流运动的基本概念、基本理论和分析方法,;能够分析水利工程一般的水流现象;学会常见的工程水力计算。

今天直播课堂的任务是给大家进行一个回顾性总结,使同学们在复习水力学时,了解重点和难点,同时全面系统的复习总结课程内容,达到考核要求。

第一章绪论(一)液体的主要物理性质1.惯性与重力特性:掌握水的密度ρ和容重γ;描述液体内部的粘滞力规律的是牛顿内摩擦定律: 下面我们介绍水力学的两个基本假设:水静力学包括静水压强和静水总压力两部分内容。

通过静水压强和静水总压力的计算,我们可以求作用在建筑物上的静水荷载。

(一)静水压强:主要掌握静水压强特性,等压面,水头的概念,以及静水压强的计算和不同表示方法。

(它是静水压强计算和测量的依据)p=p 0+γh 或其 : z —位置水头,p/γ—压强水头(z+p/γ)—测压管水头请注意,“水头”表示单位重量液体含有的能量。

4.压强的三种表示方法:绝对压强p′,相对压强p , 真空度p v , ↑ 它们之间的关系为:p= p′-p a p v =│p│(当p <0时p v 存在)↑相对压强:p=γh,可以是正值,也可以是负值。

要求掌握绝对压强、相对压强和真空度三者的概念和它们之间的转换关系。

1pa(工程大气压)=98000N/m 2=98KN/m 2下面我们讨论静水总压力的计算。

计算静水总压力包括求力的大小、方向和作用点,受压面可以分为平面和曲面两类。

根据平面的形状:对规则的矩形平面可采用图解法,任意形状的平面都可以用解析法进行计算。

(一)静水总压力的计算1)平面壁静水总压力(1)图解法:大小:P=Ωb, Ω--静水压强分布图面积方向:垂直并指向受压平面作用线:过压强分布图的形心,作用点位于对称轴上。

水力学辅导材料6:一、第6章明槽恒定流动（1）【教学基本要求】1.了解明槽水流的分类和特征, 了解棱柱体渠道的概念, 掌握明槽底坡的概念和梯形断面明渠的几何特征和水力要素。

2.了解明槽均匀流的特点和形成条件, 熟练掌握明槽均匀流公式, 并能应用它来进行明渠均匀流水力计算。

3.理解水力最佳断面和允许流速的概念, 掌握水力最佳断面的条件和允许流速的确定方法, 学会正确选择明渠的糙率n值。

4.掌握明槽均匀流水力设计的类型和计算方法, 能进行过流能力和正常水深的计算, 能设计渠道的断面尺寸。

5、掌握明渠水流三种流态（急流、缓流、临界流）的运动特征和判别明渠水流流态的方法, 理解佛汝德数Fr的物理意义。

6、理解断面比能、临界水深、临界底坡的概念和特性, 掌握矩形断面明渠临界水深hk 的计算公式和其它形状断面临界水深的计算方法。

【内容提要和学习指导】这一章是工程水力学部分内容最丰富也是实际应用最广泛的一章。

本章有4个重点: 明渠均匀流水力计算；明渠水流三种流态的判别；明渠恒定非均匀渐变流水面曲线分析和计算, 这部分也是本章的难点；水跃的特性和共轭水深计算。

学习中应围绕这4个重点, 掌握相关的基本概念和计算公式。

这一讲我们讨论前2个问题, 后面2个问题将放在第7讲讨论。

明渠水流的复杂性在于有一个不受边界约束的自由表面, 自由表面能随上下游的水流条件和渠道断面周界形状的变化而上下变动, 相应的水流运动要素也发生变化, 形成了不同的水面形态。

6.1 明槽和明槽水流的几何特征和分类（1）明槽水流的分类明槽恒定均匀流明槽恒定非均匀流明槽非恒定非均匀流明槽非恒定均匀流在自然界是不可能出现的。

（2）明槽非均匀流根据其流线不平行和弯曲的程度, 又可以分为渐变流和急变流。

明槽梯形断面水力要素的计算公式:水面宽度 B = b +2 mh （6—1） 过水断面面积 A =（b + mh ）h （6—2） 湿周 （6—3） 水力半径 （6—4） 式中: b 为梯形断面底宽, m 为梯形断面边坡系数, h 为梯形断面水深。

水力学教案教案标题：水力学教案教案目标：1. 了解水力学的基本概念和原理。

2. 掌握水力学中常用的计算公式和实验方法。

3. 培养学生分析和解决水力学问题的能力。

4. 培养学生的实验观察、数据处理和结果分析能力。

5. 培养学生的合作和沟通能力。

教案内容及安排：课时一：水力学基础知识1. 概念引入和知识预热：a. 引导学生谈论日常生活中与水力学相关的现象和设备。

b. 介绍水力学的定义和研究对象。

2. 水流特性：a. 着重介绍流速、流量和水位等基本概念。

b. 解释雷诺数的意义和计算方法。

c. 制作实验装置，测量不同条件下的流速和流量。

3. 流体静力学：a. 解释水压的概念和计算方法。

b. 讲解帕斯卡定律和阿基米德原理。

c. 进行实验验证帕斯卡定律和阿基米德原理。

课时二：管道流动1. 管道流动的基本原理：a. 介绍管道流动的各种失压和流动特性。

b. 讲解一维和二维流动模型。

2. 流量计算公式：a. 掌握流量计算公式的推导和应用。

b. 利用实验数据进行流量计算。

3. 管道系统：a. 讲解水力平衡方程和管道系统的分析方法。

b. 进行实验观察不同管道系统中的流动情况。

课时三：水泵和水轮机1. 水泵的工作原理：a. 介绍水泵的分类和工作原理。

b. 讲解水头、功率和效率等概念。

c. 进行水泵性能实验和效率计算。

2. 水轮机的工作原理：a. 介绍水轮机的分类和工作原理。

b. 讲解水轮机的特性曲线和效率计算方法。

c. 进行水轮机性能实验和效率计算。

课时四：河流和水库调节1. 河流调节：a. 介绍河流的形态特征和调节目标。

b. 讲解河流调节的方法和措施。

c. 分析不同河流调节措施的优缺点。

2. 水库调节：a. 介绍水库的调节功能和目标。

b. 解释水库调节水位和泄洪方式的关系。

c. 探讨水库调节和水能利用的关系。

教学方法：1. 案例分析：引入真实或虚拟案例，让学生分析和解决其中的水力学问题。

2. 实验教学：通过自主观察、操作实验装置和处理实验数据，培养学生的实验技能和科学精神。

水力学教学大纲一、课程概述水力学是研究水的运动规律以及水在各种工程和自然环境中的应用的学科。

本课程旨在向学生介绍水力学的基本理论和实际应用，使其掌握水流的基本原理和分析方法，以及了解水力学在工程中的应用。

二、教学目标1. 掌握水的基本性质和水流的运动规律；2. 理解水力学的基本原理，能够运用水力学理论分析和解决工程实际问题；3. 了解水力学在水利工程、水电站等领域的应用，并理解其在环境保护和可持续发展中的作用；4. 培养学生的分析和解决问题的能力，以及实验和实际操作的技能。

三、教学内容1. 水力学基本概念和基本性质1.1 水的物理性质1.2 水流的基本参数1.3 水力学的基本概念2. 水流的运动规律2.1 一维流动和二维流动2.2 流态的分类和流速分布2.3 麦克斯韦方程和纳维-斯托克斯方程2.4 水流动力学方程3. 水流的测量和实验3.1 水流参数的测量方法3.2 水流实验的基本原理3.3 实验室实践和水流模型试验4. 水力工程中的应用4.1 水力发电原理和技术4.2 水利工程的设计和施工4.3 水道工程和渠道设计4.4 堤坝工程和防洪措施5. 河流水动力学5.1 河流流态和河道形态5.2 河流水动力学模型5.3 河流治理和生态环境保护四、教学方法1. 理论讲解：通过教师讲解、课堂讨论等形式，提供水力学基本理论知识；2. 实验操作：组织学生进行水流实验和模型试验，加深对水力学原理的理解；3. 课外阅读：布置相关文献阅读和研究报告，拓展学生的知识面和思维深度；4. 工程实践：组织学生参与水利工程实践活动，提升学生的实际操作能力。

五、教学评价1. 学生课堂表现：包括课堂参与度、作业完成情况等；2. 实验和模型操作：对学生实验和模型试验的操作技能进行评价；3. 课程论文和报告：学生撰写的课程论文和研究报告的质量和深度；4. 期末考核：包括笔试、实验操作和课程设计等。

六、教材及参考资料主教材：《水力学导论》刘大恒著，北京大学出版社参考资料：1. 《水利水电工程概论》刘明宇著，清华大学出版社2. 《水利水电工程结构力学》王勇著，人民交通出版社3. 《流体力学》张春燕著，高等教育出版社七、课程设计学生需要设计一个小型水利工程项目，包括工程方案、设计图纸和技术报告，并进行口头答辩。

水工水力学
水工水力学是研究水在建筑工程中的力学性质和流动规律的学科。

它主要涉及水体的运动、液体静力与动力学、水压力、水力机械等方面。

在水工水力学的学习中，需要掌握以下几个步骤：
1.流场分析：流场是指流体在空间内运动的场景。

通过分析流场，可以了解流体在空间内的分布情况，分析液体的流动规律。

在建筑工程中，必须对水体的流态进行全面分析，以便更好地控制建筑中水体的流动和压力。

2.水力学模型设计：模型设计是水力学研究的关键步骤。

建立合理和准确的模型可达到有效的模拟水流的目的。

通过模型设计可以得出各种不同情况下的水流性质及水工结构的设计方案，以更好地达到预期效果。

3.水压试验：水压试验是研究水力学现象的基础，测试需要准确获得水流的特殊性质和过程，如水的压力、流速、水流路径、水下压力等。

通过精确的测试可以为水力学研究提供可靠的数据支持，也为水工结构设计提供依据。

4.水力机械研究：水力机械是指利用水的动能或势能从而实现机械动力的装置，如水轮机、水泵、水电站等。

不同的水力机械应用于不同的领域，研究水力机械可以提升机械的效率和节约能源。

综上所述，水工水力学是涉及水动力学基本理论及在工程实践中的应用，这需要掌握流场分析、水力学模型设计、水压试验、水力机械的研究等多个方面的知识。

水的力学性质是建筑工程设计的重要部分，所以水工水力学在建筑工程领域中具有十分重要的地位。

水力学教学辅导第七章堰流及闸孔出流【教学基本要求】1、了解堰流、闸孔出流的流动特点和区别，掌握堰流和闸孔出流互相转化的条件。

2、掌握堰流的分类和计算公式，掌握实用堰、宽顶堰的水力计算方法，会进行流量系数、侧收缩系数、淹没条件和淹没系数的确定方法，重点掌握宽顶堰流的水力计算。

3、了解桥、涵过流的水力特征和水力计算方法。

4、掌握闸孔出流的计算公式和水力计算方法，能正确确定闸孔出流的流量系数和淹没系数。

【学习指导】这一章的主要任务是学习堰、闸和桥涵的过流特性和水力计算以及水跃消能的水力设计。

学习本章我们要了解堰流和闸孔出流的特点和互相转化的分界条件，以便正确选择对应的公式进行设计计算。

本章有众多的经验公式和经验系数，我们要了解公式中各种系数的物理意义和影响因素，众多的经验公式不必强记，但要会利用公式或图表来确定计算中所需的流量系数、淹没系数、侧收缩系数的数值。

7.1 堰流、闸孔出流的特点和区别（1）堰流和闸孔出流的特点：堰流和闸孔出流都属于急变流，都是壅高水位以后，靠重力作用形成的水流运动，其能量损失以局部水头损失为主。

堰和闸都是属于控制建筑物，用于控制水位和流量。

（2）堰流和闸孔出流的区别：堰流的上部不受闸门控制，水流自由表面是连续光滑的；而闸孔出流正好相反，由于受到闸门的控制，自由表面被闸门截断。

堰流和闸孔出流的这种差异导致它们的水流特征、过水能力和规律都不相同。

（3）堰流与闸孔出流是密切相关的，当闸门开度e大于一定值，闸门底缘对水流没有约束时，闸孔出流转化为堰流。

其判别标准是：闸底坎为平顶宽顶堰时：e/H≤0.65为闸孔出流，e/H＞0.65为堰流；闸底坎为曲线型宽顶堰：e/H≤0.75为闸孔出流，e/H＞0.75为堰流。

以上关系只是一个大致的判定界限，因为堰流与闸孔出流的判定界限与闸坝形式、闸门位置及闸门的起始状态等因素有关。

若闸、坝已经建成，在运行过程中，可根据闸门是否离开水面来直接判断水流是堰流还是闸孔出流。

水力学教学辅导第十二章 渠系连接建筑物的水力计算【教学基本要求】本章主要是工程水力设计计算，包括渡槽、跌水以及渐变段等实际工程的水力计算。

【学 习 指 导】12．1 渠系连接建筑物的水力计算基本公式1． 明槽渐变段的水力计算公式明槽渐变段的上下游水位差△z ：进口收缩渐变段 t L J gv g v z z z ⋅+-+=-=∆)22)(1(21122221ααζ 出口扩散渐变段 t L J g v g v z z z ⋅---=-=∆)22)(1(22221112ααζ明渠渐变段的长度L t ： )(min max B B L t -⋅=ηη为系数：对进口的收缩段，η取1.5～2.5；对出口的扩散段，η取2.5～3.0。

)(1212z z h h ---=∆2．渡槽的水力计算公式槽身段流量与断面尺寸的关系： i R AC Q ⋅=槽身段水面降落值： L i z z ⨯=-32进、出口渐变段的水力计算公式与明槽渐变段的水力计算公式相同。

3．跌水的水力计算公式矩形断面进口 3012H g mb Q d ε=bH K0121ζε-= 流量系数m 及侧收缩系数按堰流确定。

梯形断面进口 23011112H g b m Q d = ， 23022222H g b m Q d =118.0H ctg b b θ+=， 228.0H c t g b b θ+=消能段中的跌水射程：当坎为宽顶堰时， 000)25.0(0.4H H P m L +⋅=当底坎为实用堰时： 000)3.0(34.3H H P m L +⋅=消力池的长度： j b L L L 8.00+=消力池的深度 t ch h d -''=05.1 消力墙的高度 H h c c-''=05.1 12．2 渠系连接建筑物的水力计算的基本概念1． 渐变段的分类急流渐变段与缓流渐变段；收缩渐变段与扩散渐变段；曲线型渐变段与直线型渐变段；直线型渐变段又包括：楔型、圆弧型、八字型和直角型渐变段。

水力学教学辅导第五章 有压管道恒定流【教学基本要求】1、了解有压管流的基本特点，掌握管流分为长管流动和短管流动的条件。

2、掌握简单管道的水力计算和测压管水头线、总水头线的绘制，并能确定管道内的压强分布。

3、了解复杂管道的特点和计算方法。

【学 习 指 导】前面几章我们讨论了液体运动的基本理论，从这一章开始将进入工程水力学部分，就是运用水力学的基本方程（恒定总流的连续性方程、能量方程和动量方程）和水头损失的计算公式，来解决实际工程中的水力学问题。

本章理论部分内容不多，主要掌握方程的简化和解题的方法，重点掌握简单管道的水力计算。

有压管流水力计算的主要任务是：确定管路中通过的流量Q ；设计管道通过的流量Q 所需的作用水头H 和管径d ；通过绘制沿管线的测压管水头线，确定压强p 沿管线的分布。

5.1 有压管道流动的基本概念（1） 简单管道和复杂管道根据管道的组成情况我们把它分为简单管道和复杂管道。

直径单一没有分支而且糙率不变的管道称为简单管道；复杂管道是指由两根以上管道组成管道系统。

复杂管道又可以分为串联管道、并联管道、分叉管道、沿程泄流管和管网。

（2） 短管和长管在有压管道水力计算中，为了简化计算，常将压力管道分为短管和长管：短管是指管路中水流的流速水头和局部水头损失都不能忽略不计的管道；长管是指流速水头与局部水头损失之和远小于沿程水头损失，在计算中可以忽略的管道为，一般认为（ ）＜（5~10）h f %可以按长管计算。

需要注意的是：长管和长管不是完全按管道的长短来区分的。

将有压管道按长管计算，可以简化计算过程。

但在不能判断流速水头与局部水头损失之和远小于沿程水头损失之前，按短管计算不会产生较大的误差。

5.2简单管道短管的水力计算（1）短管自由出流计算公式（5—1）式中：H 0是作用总水头，当行近流速较小时，可以近似取H 0 = H 。

j h g v ∑+2202gH A c Q μ=μ称为短管自由出流的流量系数。

水力学学习指导与习题答案水力学学习指导与习题答案水力学是研究水在各种条件下流动的科学，它在水资源开发、水利工程设计以及环境保护等领域具有重要的应用价值。

对于学习水力学的同学们来说，了解水力学的基本原理和掌握相关的习题解答方法是非常重要的。

本文将为大家提供一些关于水力学学习指导和习题解答的内容。

1. 水力学基本原理水力学的基本原理包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。

质量守恒定律指出在封闭系统中，流入的水量等于流出的水量。

动量守恒定律描述了水流在流动过程中动量的变化。

能量守恒定律则是指水在流动过程中能量的转化和守恒。

了解这些基本原理是理解水力学问题的关键。

2. 水力学习题解答方法在解答水力学习题时，首先要明确题目所给出的条件和要求。

然后根据所学的水力学原理，运用相应的公式和方法进行计算。

在计算过程中，要注意单位的转换和精度的控制，确保计算结果的准确性。

最后，将计算结果与题目要求进行比较，得出最终的答案。

3. 水力学实验与实践水力学的学习不仅仅局限于理论知识，实验和实践也是非常重要的一部分。

通过实验，可以加深对水力学原理的理解，同时也可以培养实际操作和观察的能力。

在实践中，同学们可以利用水流模型或者简化的实际工程问题进行分析和解决，这样能够更好地将理论知识应用到实际问题中。

4. 水力学习资源推荐为了帮助同学们更好地学习水力学，以下是一些推荐的学习资源：- 《水力学教程》：这本教材是水力学学习的经典教材，内容全面，结构清晰，适合初学者阅读。

- 网络课程：现在有很多大学或者在线教育平台提供的水力学网络课程，可以根据自己的需求选择合适的课程进行学习。

- 水力学实验室：学校的水力学实验室是一个非常好的学习资源，同学们可以在实验室进行实际操作和观察，加深对水力学原理的理解。

总结起来，水力学学习需要掌握基本原理，熟练运用解题方法，并进行实验和实践。

通过合理利用学习资源，同学们可以更好地掌握水力学的知识和技能。

怎样更好地学习《水力学》课程[摘要] 水力学是力学的一门分支，是水利水电工程、农业水利工程等专业的一门专业基础课程。

学此课程之前适当地补充一些力学知识是很有必要的，因此笔者对课程中涉及到一些力学的概念和定理进行了总结，掌握好这些力学知识，将有助于更好地理解和学习水力学中的定理和结论。

[关键词] 水力学理论力学学习水力学的学习任务是研究以水为代表的液体机械运动规律及其在工程实际中的应用。

它是力学的一个分支，也是水利水电工程、农业水利工程、给水排水工程、土木工程、环境工程等专业的专业基础课程，掌握水力学知识是从事这些行业的工程技术人员必备的基本要求。

水力学课程内容中会涉及到理论力学的部分力学概念和定理，但是由于不同专业根据本科专业人才培养方案对《水力学》这门课的课程设置和学时安排上会有所差别，有些专业的学生在学习之前没有学习过《理论力学》这门课程，或者是虽然学过理论力学，但是在上水力学课的时候已经把相关的知识忘记了，因此很多学生在听课的时候往往不能理解一些公式的推导过程，从而不能很好的掌握水力学的一些结论，整体的学习过程就会感到比较吃力。

为了解决以上的问题，笔者对水力学中涉及到的力学知识进行了总结，在学习《水力学》前能掌握好这些常用的力学知识，相信在听课时会达到事半功倍的效果，从而能够比较轻松地学好这门课程，也为后续的专业课奠定良好的基础。

1、达朗贝尔原理达朗贝尔原理是一种采用静力学原理解决动力学问题的一种方法，又称为动静法，它的具体内容为：在质点上除了作用有真实的主动力和约束反力之外，再假想地施加上惯性力，则这些力在形式上组成一平衡力系[1]。

在应用此定理的时候必须清楚，原本这个质点并非出于平衡状态，而且质点也没有受到惯性力的作用，在质点上施加这个假想的惯性力就是为了能借助静力学的方法来求解动力学问题。

水力学关于静水力学的内容中，会遇到研究液体在几种质量力同时作用下的平衡问题。

几种质量力同时作用的液体平衡是一种相对平衡，这时的液体相对于地球虽然在运动，但液体内部质点之间以及液体与容器之间没有相对的运动，比如盛有液体的容器以定角速度绕其铅直中心轴旋转，当运动达到稳定后，液体就达到了相对平衡状态。

水力学教案初中课程目标：1. 了解水力学的研究对象和内容；2. 掌握流体的基本性质；3. 理解流速、流量和压强的概念；4. 学习流体力学的基本方程。

教学重点：1. 流体的基本性质；2. 流速、流量和压强的概念；3. 流体力学的基本方程。

教学难点：1. 流体力学基本方程的推导和应用。

教学准备：1. 流体静力学和流体动力学的相关教材；2. 流体压强和流速的演示实验器材。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生思考：我们日常生活中哪些现象与流体有关？2. 学生分享生活中与流体相关的现象，如水流动、风等。

二、流体的基本性质（10分钟）1. 讲解流体的定义和分类，如液体、气体和蒸汽；2. 介绍流体的基本性质，如连续性方程、动量方程和能量方程。

三、流速、流量和压强的概念（10分钟）1. 讲解流速的概念，引导学生理解流速的计算方法；2. 介绍流量和压强的概念，引导学生理解它们之间的关系。

四、流体力学的基本方程（10分钟）1. 讲解流体力学基本方程的推导过程；2. 引导学生理解流体力学基本方程的应用，如求解流速、流量和压强等问题。

五、课堂练习（10分钟）1. 布置课堂练习题，让学生巩固所学知识；2. 引导学生分组讨论，共同解决问题。

六、演示实验（10分钟）1. 进行流体压强和流速的演示实验，让学生直观地了解流体的性质；2. 引导学生观察实验现象，分析实验结果。

七、总结与布置作业（5分钟）1. 总结本节课的主要内容，强调流体的基本性质和流体力学基本方程的重要性；2. 布置课后作业，让学生进一步巩固所学知识。

教学反思：本节课通过讲解和实验相结合的方式，让学生了解了水力学的基本知识。

在教学过程中，要注意引导学生主动思考和参与课堂讨论，提高他们的学习兴趣和积极性。

同时，加强对流体力学基本方程的讲解和应用，帮助学生更好地理解和掌握水力学的基本原理。

水力学教学辅导第三章水动力学基础【教学基本要求】1、了解描述液体运动的拉格朗日法和欧拉法的内容和特点。

2、理解液体运动的基本概念，包括流线和迹线，元流和总流，过水断面、流量和断面平均流速，一元流、二元流和三元流等。

3、掌握液体运动的分类和特征，即恒定流和非恒定流，均匀流和非均匀流，渐变流和急变流。

4、掌握并能应用恒定总流连续性方程。

5、掌握恒定总流的能量方程，理解恒定总流的能量方程和动能修正系数的物理意义，了解能量方程的应用条件和注意事项，能熟练应用恒定总流能量方程进行计算。

6、理解测压管水头线、总水头线、水力坡度与测压管水头、流速水头、总水头和水头损失的关系。

7、掌握恒定总流的动量方程及其应用条件和注意事项，掌握动量方程投影表达式和矢量投影正负号的确定方法，会进行作用在总流上外力的分析。

8、能应用恒定总流的动量方程、能量方程和连续方程联合求解，解决工程实际问题。

9、了解液体运动的基本形式：平移，变形（线变形和角变形），旋转。

10、理解无旋流动（有势流动）和有旋流动的定义。

11、初步掌握流函数、势函数的性质和流网原理。

【学习重点】1、液体运动的分类和基本概念。

2、恒定总流的连续性方程、能量方程和动量方程及其应用是本章的重点，也是本课程讨论工程水力学问题的基础。

3、恒定总流的连续性方程的形式及应用条件。

4、恒定总流能量方程的应用条件和注意事项，并会用能量方程进行水力计算。

5、能应用恒定总流的连续方程和能量方程联解进行水力计算。

6、掌握恒定总流动量方程的矢量形式和投影形式，掌握恒定总流动量方程的应用条件和注意事项。

重点注意和影响水体动量变化的作用力。

7、能应用恒定总流的连续方程、能量方程和动量方程进行水力计算。

8、流函数、势函数的性质及求解方法。

9、流网原理及流网法求解势流问题。

【学习指导】3.1 概述本章讨论液体运动的基本规律，建立恒定总流的基本方程——连续性方程、能量方程和动量方程，作为解决工程实际问题的基础。

桥梁工程网上辅导材料4第3章第2节 梁桥荷载横向分布问题【教学基本要求】1．理解横向分布系数的概念；2．掌握杠杆法、修正的偏心受压法、铰接板（梁）法、G-M 法的基本原理、适用条件及计算方法；3．熟悉抗扭惯矩的计算方法。

4．掌握荷载横向分布系数沿桥跨的变化；【学 习 重 点】1．《桥规》关于汽车车轮横向布置的规定；2．半波正弦荷载l xp p πsin 0=；3．杠杆法、修正的偏心受压法、铰接板（梁）法、G-M 法的基本原理、适用条件及计算方法；4．荷载横向分布系数沿桥跨的变化。

【内容提要和学习指导】一、横向分布系数的概念对于装配式主梁，当桥上作用荷载时，各片主梁共同参与工作，形成了各片主梁之间的内力分布。

在计算恒载时，除主梁的自重外，一般将桥面铺装、人行道、栏杆等的重量近似平均分配给各片主梁，即计算出桥面铺装、人行道、栏杆等的总重量除以梁的片数，得到每片主梁承担的桥面铺装、人行道、栏杆的重量。

由于人行道、栏杆等构件一般位于边梁上，精确计算时，也可考虑它们的重量在各梁间的分布，即中梁也分担一部分人行道、栏杆的重量。

在计算活载时，需要考虑活载在各片主梁间的分布。

由《公路工程技术标准JTG B01-2003》（以下简称《标准》）规定，车道荷载的横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算。

对于车道荷载，最外车轮距人行道缘石之距不得小于0.5m ，车道荷载的横向轮距为1.8m ，两列车道荷载车轮的横向间距不得小于1.3m ；车道荷载所引起的各片主梁的内力大小与桥梁的横断面形式、荷载的作用位置有关，因此求解车道荷载作用下各主梁的内力是一个空间问题，目前广泛采用的方法是将复杂的空间问题转化为平面问题。

设计时，若将第i 号梁所承担的力Ri 表示为系数mi 与轴重P 的乘积（Ri=mi ×P ），则mi 称为第i 号梁的荷载横向分布系数。

二、杠杆法基本原理：杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁上断开，把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁或简支单悬臂梁。

水力学学习方法指导桥梁工程网上辅导材料3第3章第1节行车道板的计算【教学基本要求】1．理解车轮荷载在行车道板上的分布规律；2．掌握板的有效工作宽度概念及计算方法；3．掌握行车道板的内力计算方法。

【学习重点】1．单向板、相邻翼缘板沿板边互相作成铰接的桥面板、沿板边纵缝不相连的自由悬臂板的力学模型。

2．《桥规》关于单向板、悬臂板的车轮有效分布宽度的计算规定。

3．多跨连续单向板、悬臂板的内力计算方法。

【内容提要和学习指导】一、车轮荷载在板上的分布作用在桥面上的车轮荷载，与桥面的接触面近似于椭圆，为便于计算，把此接触面看作的矩形。

车轮荷载在桥面铺装层中呈450角扩散到行车道板上。

在所有的公式推导中，P 表示单列车辆荷载的轴重（考虑多轴共同作用时，P 表示单列车辆荷载的多轴轴重之和）， 2P 为相应的车轮重量。

二、板的有效工作宽度桥面板在局部分布荷载的作用下，不仅直接承压部分参与工作，而且与其相邻的部分板带也分担一部分荷载。

（一）单向板在图3—1—3中，注意板的计算跨径方向为x 方向，垂直于计算跨径方向为y 方向，板条沿y 方向单位宽度所分担弯矩m x （KN.m/m ）呈铃形分布，在荷载中心处，板条负担的弯矩最大（其值为m ax x m ）。

M —车轮荷载产生的跨中总弯矩，a —板的有效分布宽度。

以a ×m x max 的矩形面积等代曲线图形面积 ?==?M dy m m a x x max则得弯矩图的换算宽度（荷载的有效工作宽度）maxx m M a = 理解《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023—85）（以下简称《桥规》）中对单向板的荷载有效分布宽度a的计算公式及其意义，车轮荷载的作用位置不同，板的荷载有效分布宽度计算亦不同。

《桥规》中分三种情况分别进行了讨论：1．车轮在板的跨中；2．车轮在板的支承处；3．车轮靠近板的支承处。

注意当车轴的有效分布宽度发生重叠时，板的有效工作宽度的计算方法。

学习指南第一章 绪论水力学的定义定义：水力学是研究液体平衡和机械运动规律及其应用的一门学科。

研究对象：液体（主要是水）。

研究内容研究内容包括： 基本理论和应用基本理论：水静力学，一元恒定总流基本原理等 应用：管、渠、堰、地下水等连续介质模型连续介质：假设液体是一种连续充满其所占据空间毫无空隙的连续体。

液体是由无数没有微观运动的质点组成的没有空隙存在的连续体，并且认为表征液体运动的各物理量。

例如密度、速度、加速度、压强等在空间和时间上都是连续分布和连续变化的。

液体的主要物理性质一、质量与密度质量：是惯性的度量。

密度：单位体积液体的质量。

公式：V M /=ρ。

水的密度：31000kg/m r =水，水银的密度：13600 3kg/m 。

二、重力重力：地球对物体的万有引力。

三、粘滞性与粘滞系数粘滞性：液体质点间存在相对运动时，液体产生内摩擦力抵抗相对运动的性质。

简称粘性。

此内摩擦力又称为粘滞力。

层流运动时，单位面积上的内摩擦力（粘滞切应力）τ，经实验证明可表示为dudyt m= ----牛顿内摩擦定律，τ与流速梯度成正比，与液体性质有关； 或：d dtqt m=，τ与剪切变形速度成正比。

μ---液体的动力粘滞系数。

另一种形式：ρμυ/=---液体的运动粘滞系数。

液体粘滞系数μ或υ与液体的种类、温度及压强有关。

随温度升高而减小。

注意牛顿液体、非牛顿流体的区别。

四、压缩性及压缩系数液体的压缩性或弹性：液体受压后体积缩小，压力撤除后恢复原状。

五、表面张力及表面张力系数表面张力：自由表面上液体分子由于受两侧分子引力不平衡，使液体分子受微小拉力。

实验室中，测压管的管径不宜太小。

作用于液体上的力一、 表面力表面力：作用于液体的表面，并与受作用的表面面积成比例的力，或称面积力，有：摩擦力、水压力。

应力：单位面积上的表面力。

有：压强（压应力），切应力。

二、质量力质量力：作用于液体的每一部分质量，并与液体的质量成比例的力，或称体积力，有：重力、惯性力。

《水力学基础》教学内容方法及学生应用能力提高的研究与思考关键字：水力学基础；教学方法；教学内容；应用能力课程涉及内容多，理论难度大，对“教”与“学”都有很高的要求。

该课程的教学质量将直接影响其他后续专业课程，同时也将对学生的研究工程应用的能力产生影响。

本文具体阐述了《水力学基础》课程理论教学方法和提高教学效果的具体措施。

一、突出理论教学重点和难点在《水力學基础》课程教学内容的安排上，应注意知识的系统性和实用性。

教学中应注重循序渐进、重点突出、层次分明，这样有利于学生对知识的理解和掌握。

对应用较广的内容讲细、讲透、对生产中不常遇到的专业性很强的难点可进行简单介绍。

在授课过程中，向学生交代清楚教学目的与要求，做到教学目的明确、重点突出，便于学生听课和复习。

二、教学方法与教学模式的改革在教学过程中，采用理论阐述与实践教学相结合，在教学模式上采用启发式、切入式、引导式的教学方法，利用多媒体等辅助教学手段，积极展开实验教学等。

1.理论阐述与实践教学相结合在理论知识的讲授过程中要结合具体工程实例，一方面要学生树立工程意识，培养学生把理论知识应用于工程实践的思维能力，另一方面让学生切身感受到水力学的实际应用价值，激发学习能动性。

在讲课的过程中，先给学生讲解该门课程的工程意义，使学生了解这门课程在环境工程专业中所能解决的问题。

2.采用启发示、切入式、引导式的教学方法在该课程理论教学中，每个单元操作都面临着复杂的实际问题，应用性强。

启发式教学的实质在于正确处理教与学的相互关系，它反映了教学的客观规律。

要求调动学生的主动性，启发学生独立思考，发展学生的逻辑思维能力，让学生动手，培养独立解决问题的能力。

采用切入式提问的方法对前述内容进行深入复习和引申，精讲多练，双向互动，在活跃、宽松的课堂氛围中激励学生思考，激发他们的学习兴趣。

三、教学内容、上的改革在教学内容，教学上强调三个突出：突出质量管理、突出实验教学、突出应用能力培养。

水力学课程是一门理论与实验相结合的课程，因此在教学中既有理论课的内容，也有实验课的内容。

课程的难点及重点是学习效果提高的关键。

《水力学》课程的教学难点为对水力学知识的掌握及如何在工程中设计进行水力计算。

具体是：复杂情况点压强的计算（利用等压面），压力体图，作用于曲面的液体总压力；液体流动的能量与动量变化分析；紊流流速分布和紊流阻力分析；短管水力计算；非均匀渐变流的基本微分方程、水面曲线定性分析；宽顶堰水流特征及水力计算原则，影响过流能力系数的选择；量纲分析法；井群（基坑）的水力计算等。

为了解决以上学习难点，在教学过程中使学生有效的掌握其要领，我们在讲课中努力做到理论联系实际，将理论知识总结精练，并通过实际工程的实例进行设计计算，尽量做到深入浅出，使学生易于掌握设计的要点。

我们采取的具体措施并要求学生：1、夯实基础，加强现代：合理选择教学内容，精讲经典水力学内容，使学生能够系统地掌握和理解基本概念、基本理论和基本计算方法。

加强近代水力学基础知识的教学，避开复杂的数学推导，注重讲概念、讲原理、讲思想、讲方法。

在夯实水力学基础知识的同时，注重加强水力学基本知识的拓展，充实水力学在现代工程技术中的应用。

建议并要求学生课上认真理解知识点（每一章节的知识点见教学日历），学习完每一章节后都要加强思考题与习题的训练，以巩固所学的知识点。

2、拓展知识，开阔眼界：按照面向21世纪工科水力学教学内容和课程改革的研究与要求，在教学中进行了水力学教学内容的改革与实践，即在传统课程内容的基础上增加拓展水力学知识的专题内容，结合生活中平凡事例、结合科研课题的讲解，提高学生发现问题、解决问题的能力，开阔学生的视野，加强学生的应用意识。

建设并要求学生参加关于水力学知识点的科技讲座，通过讲座增强学生学习专业课的兴趣，并为以后的专业课程学习和注册师考试打下良好基础。

3、因材施教，分层教学：按照不同专业的要求，进行多层次教学，在课堂教学与实验教学两方面突出注意发挥学生的学习主动性，配合学校整体优化的教学计划，特别注意在创新意识和能力方面的训练和培养，使许多优秀的学生脱颖而出。