水力学辅导资料七主题：第五章有压管道恒定流1-3节学习时间：2013年11月11日－11月17日内容：我们这周主要学习水力学的第五章的1-3节。
希望通过下面的内容能使同学们加深对短管和长管的水力计算等相关知识的理解。
一、学习要求1. 掌握短管的水力计算；2. 掌握短管的水力计算实例；3. 掌握长管的水力计算。
二、主要内容重要知识点：短管和长管的水力计算。
第五章有压管道恒定流水流充满整个管道横断面，且管道中的动水压强大于或小于大气压强的管道中的流动称为有压管流。
作用水头不随时间变化的有压管流称有压管道恒定流。
出流在大气中的有压管流称为有压管道自由出流。
（熟记两个出流）出流在水面下的有压管流称为有压管道淹没出流。
在水力计算中常将管道分为短管和长管。
短管是指管道中的流速水头、局部水头损失和沿程水头损失具有同样的量级，在水力计算中均需计入的管路。
长管是指管道中的流速水头与局部水头损失之和远小于沿程水头损失，在水力计算中忽略流速水头和局部水头损失，只计沿程水头损失或者将流速水头与局部水头损失之和折算成沿程水头损失的百分数，然后加在沿程水头损失上的管路。
第一节 短管的水力计算（一）自由出流f Q μ=式中f μ为管道自由出流时的流量系数。
f =μ （二）淹没出流s Q μ=式中s μ为管道淹没出流时的流量系数。
s =μ第二节 短管的水力计算实例（一）短管水力计算的类型（下列常见类型应着重练习）1. 已知作用水头H 或上下游水位差z ，管道布置及管道材料，求流量Q 。
由于流量未知，流速就未知，从而雷诺数未知，最终导致沿程水头损失系数λ未知。
因此解此类问题需采用试算逐次逼近法。
即根据经验假设1λ，然后去计算流量1Q ，用此1Q 计算流速υ和雷诺数Re ，从莫迪图中查得沿程水头损失系数2λ。
如果2λ和1λ相差无几，就认为假设的1λ和计算出的流量1Q 是正确的。
否则需用2λ重复上面的计算，直到两次的λ值之差小于5~10%为止。
科目编科目名称参考书目号101 政治理论国家统一命题111 单独考试政治理论我校自主命题，非单独考试考生不得选考201 英语国家统一命题202 俄语国家统一命题203 日语国家统一命题211 单独考试英语我校自主命题，非单独考试考生不得选考212 单独考试俄语我校自主命题，非单独考试考生不得选考213 单独考试日语我校自主命题，非单独考试考生不得选考216 英语各大学外语专业二外使用教材217 日语各大学外语专业二外使用教材218 俄语各大学外语专业二外使用教材219 德语各大学外语专业二外使用教材220 法语各大学外语专业二外使用教材301 数学一国家统一命题302 数学二国家统一命题303 数学三国家统一命题311 教育学专业基础综合国家统一命题312 心理学专业基础综合国家统一命题313 历史学专业基础国家统一命题314 数学(农) 国家统一命题315 化学(农) 国家统一命题360 数学物理方法《数学物理方法》编者：梁昆淼，高等教育出版社361 数学分析《数学分析》编者：李成章、黄玉民，科学出版社，2005年第二版408 计算机学科专业基础综国家统一命题合414 植物生理学与生物化学国家统一命题611 单独考试数学我校自主命题，非单独考试考生不得选考614 基础英语各大学英语专业使用教材615 日语水平测试各大学高年级专业日语教材616 综合俄语各大学俄语专业使用教材618 现代汉语①《现代汉语》编者：黄伯荣、廖序东高等教育出版社2007年增订四版②《现代汉语语法研究教程》编者：陆俭明，北京大学出版社，2005年版619 传播学《传播学原理》，编者：张国良复旦大学出版社1995年12月《传播学教程》，编者：郭庆光中国人民大学出版社1999年11月620 民商法原理《民法》编者：魏振瀛，北京大学出版社、高等教育出版社，第三版《商法》编者：范健，北京大学出版社、高等教育出版社，第三版621 马克思主义哲学原理《马克思主义哲学原理》编者：陈先达，中国人民大学出版社，第二版《马克思主义哲学教程》编者赵家祥，聂锦芳，张立波，北京大学出版社，2003年622 管理学基础（1）《管理学》编者：汪克夷等，大连理工大学出版社，2006年第4版（2）《行政管理学》编者：夏书章，高等教育出版社、中山大学出版社，2008年版（3）《教育管理学》编者：陈孝彬，北京师范大学出版社，1999年修订本注：（2）、（3）任选其一623 城市规划历史与理论《中国城市建设史》中国建筑工业出版社《外国城市建设史》中国建筑工业出版社《城市规划原理》中国建筑工业出版社（第3版）624 建筑设计理论综合《中国建筑史》中国建筑工业出版社《外国建筑史（19世纪末叶以前）》中国建筑工业出版社《外国近现代建筑史》中国建筑工业出版社625 中外美术史《中国美术史》洪再新编著，中国美术学院出版社《外国美术简史》中央美术学院美术史系外国美术史教研室编著，高等教育出版社或中国青年出版社626 分析化学及分析化学实《分析化学》编者宫为民等，大连理工大学出版社，2006年第三版验《仪器分析》编者刘志广等，大连理工大学出版社，2007年第二版627 药物化学《药物化学》郑虎主编，第五版，人民卫生出版社《药物化学》，仉文生，李安良主编，高等教育出版社630 无机化学《无机化学》无机化学教研室主编，高等教育出版社，2006 第五版631 分子生物学《现代分子生物学》编者：朱玉贤、李毅,北京高等教育出版社636 体育学专业基础综合《学校体育学》人民体育出版社出版，周登嵩主编，2004《运动训练学》人民体育出版社，体育院校通用教材《运动生理学》人民体育出版社，体育院校通用教材678 社会保障学《社会保障学》编者：陈树文、郭文臣，大连理工大学出版社，第一版501 建筑设计（6小时）《中国建筑史》建工出版社《外国建筑史（19世纪末以前）》建工出版社《建筑空间组合论》编者：彭一刚502 规划设计（6小时）《城市规划资料集》中国建筑工业出版社，第5、6分册，城市设计503 命题创作（手绘）（6小时)801 英语专业综合语言学部分（50分）：参考书目：《语言学教程》（修订版），胡壮麟，北京大学出版社。
12.5 浅水立波在海洋、水库等广阔水面上所发生的波浪，波高常达数米甚至更大，波陡L H /一般约为1/10~1/30。
因此水质点波动的振幅是有限值，这种波浪称有限振幅波。
当波浪向前传播遇到各种类型的建筑物时，将受到这些建筑物的反作用，并发生反射、破碎、绕流等复杂现象而改变原来波浪的运动性质。
当水深大于临界水深，行进的波浪遇到直墙式建筑物时将发生反射现象。
波浪的反射和一般横波的反射原理相同。
反射波以与原始推进波和建筑物的交角相等的反射角从建筑物的直墙面上反射出来。
在建筑物前反射波系与原始推进波系叠加而成的波系称为干涉波。
波浪与较陡的斜墙相遇或波浪越过直墙顶时墙前也要产生局部反射现象。
如果推进波属于二向自由规则波，波浪行进的方向又和建筑物直墙面相垂直，则原始推进波系和反射波系叠加形成完整的立波，见图12.5.1所示。
因此，立波是干涉波的一种特殊典型情况，但又是设计计算时必须加以考虑的重要情况之一。
本节将介绍有限振幅立波的基本运动规律和作用在直墙上的波压力。
图12.5.1 原始推进波和反射波叠加形成立波两个具有完全相同的波高、波长和波周期的原始有限振幅推进波与其在直墙前产生的反射波互相叠加形成了立波。
叠加后立波的最大振幅为原始推进波的二倍，而波长和波周期则不变。
在直墙面上和离直墙2Ln （n 为正整数）处，波面反复升降交替出现波峰和波谷，这些点称为波腹；在离直墙42LL n处，波面几乎没有升降，只是波面的倾斜度发生周期性的变化，这些点称为波节。
立波的波形不再向前移动，而是在波节之间的波面呈周期性的上下升降运动，所以称为立波或驻波。
立波的水质点运动轨迹不再是封闭曲线而是一段抛物线，抛物线的主轴铅直向下，线形弯曲向上，每个水质点只在抛物线的一段距离上往复摆动。
图12.5.2 浅水立波水质点的运动轨迹，为一抛物线立波水质点的运动情况如图12.5.2所示。
设墙前波面通过静水面时某水质点位于O 点，当墙前波面上升出现最大波峰时，该水质点上升至最高位置O '点；当墙前波面下降出现最大波谷时，该水质点下降至最低位置O ''点。
