水力学知识感悟

各具特色的的水力学总结

摘要：

水力学课程转眼间要结束了，在学习期间，我们困惑过、欣喜过、迷茫过，但最终我们知道了什么是水力学，水力学是讲什么的，我们为什么要学习水力学.....

但在结束的时候似乎我们每个人都找到了自己困惑的答案，我为自己能学习水力学而高兴，学习这门学科是自己终身的财富，我相信我绝不会从此丢掉水力学的，在课堂上学到的东西，终有一天会被实际证明的。同时向本书的编者，我国著名水力学专家、四川大学终身教授、中国共产党党员、水力学与山区河流开发保护国家重点实验室教授、博士生导师吴持恭先生表达我最崇高的敬仰之情，并祝愿他在天国幸福。我相信，我们会以吴老先生为榜样，寻着他的踪迹，坚持在水电事业的大道上，贡献自己的一份力量。

关键词: 水力学困惑欣喜感悟

作为本次的执笔者，来总结这篇意义非凡的论文，我感到万分高兴。首先我想先介绍一下我们对水力学的认识的变化过程，可能有很多不足望指教，之后再具体阐述。

我们刚接触她时感觉很有意思，我们竟然能够研究并利用世界上最多也最珍贵的水来为我们服务，并且通过人们一些所谓的智慧竟然能让桀骜不驯的水流为人类服务，修建水电站来提供我们需要的电力、修建灌溉工程来滋润我们的良田、修建水库来提供我们日常所需的水源等等，我们不得不佩服人类的伟大。如果我们真正想弄明白水流的性质，水力学是我们永远都迈不过去的坎。最感官的认识是“水力学”有女人的某些性质，有时让人捉摸不透，因此让我们带着一个急切的心情去想了解她，认识她，利用她。

刚接触她时我们有点急切，可接触她之后却发现原来水的性质竟然这么复杂，可以说人类要想真正完全弄懂她是不可能的，大自然的智慧是人类永远无法完全弄明白的的，因此我们对自然的心态应该是敬畏的，而不应该是征服，对水流也一样，我们不应该让水流完全按照人类的意愿行事，应该给水流一些自由的空间，这样我们才能从水那里获得更多，而被伤害的更少。因此学完之后，让我们带着敬畏的心情，来总结我们所学过的水力学知识吧！接下来就是我们各具特色的水力学总结：

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提笔时又想起第一次写水力学论文时的情形，那时我这个外行对水力学全无概念，只能以天马行空的想象力来阐述“传说中的水力学”的微末。不知不觉中，我对水力学的学习也落下了帷幕。作为一个准工程师，本着专业精神的我先总结一下这学期学到的知识。我原想仔细梳理一下这学期学到的专业知识，但转念一想，我们水利工程师是干大事的人，怎么能拘泥于这些小节呢。所以我就在此细数一下那些过去、现在和未来注定在在我脑海中盘桓的公式。纵观水力学上下两册，连续性方程、能量方程和动量方程构成了水力学的框架，不管是静水还是动水、恒定流还是非恒定流、均匀流或是非均匀流，都少不了三大方程的身影。同时也要感谢班长，他的出现让我至今铭记雷诺数和弗劳德数的区别。

在这半年的学习中，我最大的收获不仅仅在于又记住了几条公式，理解了几个定义，而在于学会如何以一个专业工程师的思维来思考问题与解决问题。李克锋老师有一句名言很得我的共鸣：生命不是有我们度过的日子组成的，而是由我们记得的日子组成的。或许李老师讲解的公式我忘了一大半，并且在考试后可能还会以对数函数的速率递减，但在水力学课堂上学到的作为工程师所具备的素质我是不会忘记的。“传说中的水力学”论文让我见识到理工科与文学的完美结合；“静压原理的应用”则让我真正感受到水力学在实际中的应用，而液压泵的设计也唤醒了我沉睡已久的工科生的想象力；在对“野渡无人舟自横”现象的分析中，我更是体会到应用基础知识对物理现象分析的乐趣；而在“闸坝的设计”中，我意识到自己身为一个工程师的责任。作为未来的工程师，光有热情和想象是不够的，更重要的是一种责任感。在“水面曲线的计算”中，我进一步了解到计算机技术在水利水电工程中的应用。

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经过一个学期的水力学学习，我对于水工水力学有了一个较为清晰的认识。经历了不知水力学为何物到对水力学有一个系统全面的了解的过程。

我们水工专业所学的水力学总共就分了两个大的部分，即是以水力学三大方程为代表的基础知识部分和工程实际应用部分。在基础知识部分的学习过程中，我们见到了很多修正系数，比如动量修正系数、流量修正系数等等，所以有时我发现我们所学的水力学其实是一门“不精确”的学科，不禁会慨叹“学此水力学何用？”但是，当学习6到工程实际应用部分的时候，就开始感觉到它的用处了。虽然存在很多修正系数，不甚精确，但是用它来处理实际工程问题却是相当有用。

到了工程实际应用部分的时候，我又发现“天呐，怎么这么多经验系数、经验公式？微分方程、偏微分方程都看不懂。”可当我静下心来品读水力学课本时，发现所谓的经验系数经验公式都是通过大量的实验及计算得到的，而当我们需要应用的时候还是要具体问题具体分析才行。那些“吓人”的微分方程、偏微分方程也其实并不可怕，要说可怕，可怕的是不会巧妙的学习，对于这些方程完全可以一笑而过。

我所说的并不是不重视水力学的学习，只是觉得学习这样一门“不精确”的学科，重点在基础知识的学习了解，而知识的合理应用完全在于个人的方法。就比如说我们所学的《水利工程地质》，如果考试就考什么名词解释，填空，简答之类的毫无意义，让学生去死记硬背不会有好结果。而这次的考试就不需要去死记硬背，只要把课本的知识理解了就可以去考试了，这是一种很好的方法。

所以“教育最本质的东西是把所学的知识忘掉后留下来的东西。”我们要学的是学习的方法。

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还记得开学的时候手捧两本水力学教材的厚重感，一个学期以来，我们渐渐揭开她神秘的面纱。经过一个学期的学习，无论从课堂知识，乃至人生，我们应该都学到了很多。

在理论方面。从水静力学到水动力学，从恒定流到非恒定流，从均匀流到非均匀流，从层流到紊流，从缓流到临界流以至急流，从微小流束到实际总流，从理想液体到实际液体，从简单有压管道到明渠，从拉格朗日法到欧拉法，从雷诺数到弗劳德数，从三大方程到其具体应用……我们学到了系统的理论知识。

基于上述眼花缭乱的知识，最精髓的应该是水力学的科学分析方法以及分析结果在实际工程中的应用。

面对复杂的实际液体，我们认为其连续且不考虑其粘滞性、表面张力、压缩性从而引出了理想液体的概念，大大简化了水的物理分析，从而使水力学的发展成为可能。面对天然极其复杂的流动，我们又假设其运动要素不随时间而变化（实际不存在这种流动），引出恒定流的概念，进而取微小流束，得出了微小流束理想液体恒定流的能量方程，考虑其水头损失并在流域内加以积分，我们可以得到恒定总流的能量方程，结合动量方程和连续性方程，如果能求解水头损失一项，理论上我们可以解决所有流动问题。我们发现，水头损失和液流形态有关，于是引出层流和紊流的概念，并通过实验确定了一系列沿程阻力系数的经验公式，加以达西定律，我们理论上就可以计算沿程水头损失，但是由于当量粗糙度的确定