水力学和桥涵水文复习资料

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1、《水力学与桥涵水文》复习资料第一章绪论二、有关名词解释1、“连续介质”概念对于液体的宏观运动来说，可以把液体视为由无数质点组成、没有间隙的连续体，并认为液体的各物理量的变化也是连续的。这种假设的连续体称为“连续介质”。可用连续函数表达液体中各物理量的变化关系。2、液体质点微观上充分大，宏观上充分小的液体微团，称为液体质点3、易流动性静止时，液体不能承受切力、抵抗剪切变形的特性4、粘滞性在运动状态下，液体所具有的抵抗剪切变形的能力5、液体内摩擦力剪切变形过程中，液体内部层流间出现成对的切力6、气化液体

2、分子逸出液面向空间扩散的现象。7、表面张力沿液面自由表面，液体分子引力所产生的张力三、主要知识点1、为什么要学水力学与桥涵水文？水力学不但是桥涵孔径、管道渠道设计的基本理论，也是水文资料收集与整理的理论依据，水文分析与计算的结果则是桥涵水力学理论计算必不可少的数据，水力水文计算结果是桥涵布设与结构设计的依据。2、水力学的任务及应用（1）任务以水为模型研究液体的平衡与运动的规律，侧重于演绎推导及原理方法的应用。（2）应用（作用）在交通土建、市政工程、水利、环境保护、机械制造、石油工业等方面都有广泛应用

3、。3、桥涵水文的作用依靠数理统计分析方法，分析实地调查勘测的河川水文资料，预示桥涵工程可能遭遇的未来水文情势，为桥涵设计提供设计依据。4、连续介质假说（1753年欧拉）假说内容：即认为液体和气体充满一个空间时，分子间没有间隙，是一种连续介质，其物理性质和运动要素都是连续分布的。5、理论分析方法的步骤①、对液体流动现象作物理描述，建立液体运动的力学模型。②、以液体质点作对象，运用机械运动的普通规律建立液体运动的质量守恒、动量定律等微分方程。③、求解，确定液体质点各水力要素（如压强、流速等）的空间分布。

4、6、实验方法（常用的有）①、原型观测——实际工程建筑物②、模型试验——按一定比例缩小或放大建筑物7、水密度变化情况及工程处理措施①、在标准大气压下，t=4ºC时水的密度最大，ρ=1000kg/m3;t=0ºC～30ºC,密度只减小0.4%，但当t=80ºC～100ºC，密度减少达2.8%～4%；（不同温度下水的物理性质表现见表1-1P4）[工程处理措施]：在温差较大的热水循环系统中应设膨胀接头或膨胀水箱以防管道或容器被水胀裂。②、在t=0ºC时，冰的体积比水约大9%。[工程处理措施]：路基、水管、水

5、泵及盛水容器等在冬季均需加防冰冻破坏措施。8、密度与重度关系式γ=G/V=mg/V=ρg且有水的重度=·g=G/V=9800N/m3=9.8KN/m39、单位转换（课本P4表1-3）国际单位制，重度单位N/m3;工程单位制，重度单位kgf/m3例：质量1kgf=1kg×9.8m/s2=9.8N10、液体、气体的粘滞性与温度的关系a.液体的粘滞性随温度的升高而减小；b.气体的粘滞性随温度的升高而增大11、牛顿的内摩擦定律（1686年，平板实验见p5图1－1）式中：T——液体内摩擦切应力；μ——动力粘度

6、，单位Pa·S有——液体的运动粘度，又称粘滞运动系数，单位m2/s水的运动粘度（泊肃叶公式）12、水力学中液体分成两类a.理想液体：没有粘滞性的液体b.实际液体：存在粘滞性的液体牛顿液体：凡与呈过原点的正比例关系的液体；非牛顿液体：不符合牛顿内摩擦定律的液体。13、液体气化产生条件：，即绝对压强≦气化压强①、气化压强当气化和凝结达到动态平衡时，液体的绝对压强称为气化压强或饱和蒸气压强，用Ps表示。②、预防气化液体气化即在其内部会出现气体气泡，产生空化现象，可造成虹吸管真空条件破坏而中断流动，也可造成

7、水泵工作破坏，对固体边壁产生破坏的气蚀现象及引起建筑物震动等。14、力的分类（1）按力的物理性质分类粘性力、重力、惯性力、弹性力和表面张力等。（2）按力的作用特点区分质量力和表面力第二章水静力学二、有关名词解释：1、等压面液体中压强相等各点所构成的曲面。2、绝对压强Pabs以绝对真空起算零点的压强，成为绝对压强，即实际压强3、相对压强Pγ以工程大气压Pa作起算零点的压强，称为相对压强三、主要知识点：1、水静力学的核心问题：根据平衡条件建立压强分布规律，确定作用在建筑物表面上的静水总压力的大小、方向及

8、其作用点。2、静水压强的特性（两大特性）（1）垂直指向作用面（2）同一点处，静水压强各向等值3、液体平衡微分方程X-，Y-,Z-又称为欧拉平衡微分方程结论：静水液体的平衡条件是单位质量力于其表面力相等。4、静水压强分布的微分方程dp=结论：静水压强分布取决于液体所受的单位质量力。5、等压面方程按定义：p=const,dp=oXdx+Ydy+Zdz=0即单位质量力的合力f及合位移ds，f·ds=O这表明等压面的质量力所作微功等于0，但f≠0，ds≠0，可见只有f和ds互