水力学与桥涵水文.
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第一章 绪论 第二章 水静力学 第三章 水动力学基础 第四章 水流阻力与水头损失 第五章 有压管流与孔口、管嘴出流 第六章 明渠流动 第七章 堰流、闸孔出流及泄流建筑物下游的衔接与消能 第八章 渗流 第九章 河流概论 第十章 水文统计的基本原理与方法 第十一章 桥涵设计流量与水位推算 第十二章 大中桥位勘测设计 第十三章 桥梁墩台冲刷计算 第十四章 小桥勘测设计
年内水文变化过程的分析计算来解决；另一方面，为了安
排施工的日常工作，必须了解近期内更为确切的来水情况， 需要进行水文预报。
在桥涵（及线路）的养护管理工作中，特 别是在汛期，为了保证铁路的畅通，同样 需要掌握根据水文分析计算得到的未来长 期内的水文平均情况，并结合水文预报提 供的较短期内的具体情况，从而估计该汛 期内洪水的大小及沿线分布，以便结合所 辖管段桥涵过水能力的大小，及早采取措 施；使洪水能够安全的从桥涵内宣泄。
具体地——路基排水、小桥涵设计施工、一般大中桥桥位设 计
内容：水力学基础、水文学基础、大中桥桥位设计、小桥 涵勘测推算 任务：研究规律，加以运用 具体要求：会
Βιβλιοθήκη Baidu
野外调查、形态勘测；选择桥位；推算桥下流量；确 定桥长桥面标高；确定冲刷线标高；配臵调治构造物；确 定小桥涵孔径、进出口处理
第一章
水力学是研究水体的平衡和水体的机械运动规律及其在 工程实际中应用的一门学科 水力学研究的对象是水体. 水力学在许多工业部门都有着广泛的应用
2、水力学的发展
古代水力学的情况 16世纪以后，西方资本主义处于上升阶段，工农业生 产有了很大的发展，对于流体平衡和运动规律的认识才 随之有所提高 18至19世纪，沿着两条途径建立了流体运动的系统理论 一条途径是一些数学家和力学家，以牛顿力学理论和数 学分析为基本方法，建立了理想水体运动的系统理论， 称为“水动力学”或古典流体力学 代表人物有伯努利（ D.I.Bernouli）、欧拉（ L.Euler） 等
1738年伯努利给出理想流体运动的能量方 程
1755年欧拉导出理想流体运动微分方程
1821-1845年，纳维埃（C.L.M.H.Navier）和斯托克斯
（G.G.Stokes）导出适用于实际流体运动的纳维埃-斯托克
斯方程，即N-S方程
另一途径是一些土木工程师，根据实际工程的需要，凭借实
本课程学习目的与任务
目的：服务于桥涵工程中的规划、设计、施工、养 护，主要叙述水循环从降水到径流这一过程中，关
于地面径流（特别是河流中的洪峰流量）的形成、
观测和以设计洪峰流量为主的分析计算等内容。
在桥涵（或线路）的规划设计阶段，需要合理地确 定工程的规模。考虑到桥涵是泄水建筑物，其规模 决定于通过洪水的大小。——预估某桥涵工程所在
1883年雷诺（O.Reynolds）发表了关于层流、紊
水力学与桥涵水文是桥、隧、铁道工程专业的一门专业 基础课，其理论性、系统性较强。它要求学生有一定的 理论分析能力和动手操作能力。
1.逐步培养学生课前预习的习惯。
2、努力培养学生记课堂笔记的习惯。 3、注意培养学生的温故习惯。
返回本章
§1.2 水力学的任务及其发展简史和研究方法
1、水力学的任务
绪
论
主要内容
§1.1 水力学与桥涵水文的性质与任务 §1.2 水力学的任务及其发展简史和研究方法
§1.3 液体的主要物理力学性质
§1.4 作用在流体上的力 §1.5 流体的力学模型
§1.1 水力学与桥涵水文的性质与 任务
《水力学与桥涵水文》是公路与城市道路、桥梁、交通工程 专业的一门技术基础课，侧重介绍有关基础原理与方法，为 专业课作前期理论应用训练及业务素质的培养。桥涵是跨越 河渠、宣泄洪水、沟通两侧灌溉水路及保证道路运行安全的 泄水建筑物，其有关水力水文计算原理与方法则是本学科的 任务。随着我国改革开放的深入，城镇建设日新月异，高等 级立体交叉交通枢纽日益增多，高速公路的里程在迅速增长， 上世纪末，我国已建成贯穿全国的两纵两横国道主干线，这 对路桥工程的等级及设计标准提出了新的要求，合理进行水 力水文计算亦更 具重要意义。
河段未来整个使用期间的水文情况。
在施工阶段，必须对施工期间的水文情况有所了解。对于 中小桥梁及涵洞工程，由于施工期限较短，一般尽量安排 在枯水期间施工。对于大桥和特大桥工程，施工期限一般
均较长，在安排水中桥墩的基础及水下墩身施工时，一方
面，为了确定诸如围堰之类的临时性建筑物的尺寸，必须 预先估计整个施工期间的天然来水情况，需要通过对多年
地观察和室内试验，建立实用的经验公式，以解决实际工程
问题。这些成果被总结成以实际液体为对象的重实用的水力 学
代表人物有皮托（ H.Pitot）、谢才（ A.de Chezy）、达西
（H.Darcy）等
1732年皮托发明了量测流体流速的皮托管
1769年谢才建立了计算均匀流的谢才公式
1856年达西提出了线性渗流的达西定律
水力学和桥涵水文两大内容在学科方面各有独立的 体系，但在理论应用方面却有较密切的关系。本书 内容共三大部分：水力学、水文学及桥涵设计。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，而水文分析 与计算的结果则是水力学理论计算必不可少的数据， 水力水文计算结果则是桥涵布设与结构设计的依据。 因此，三者组成了路桥及交通工程专业中学科建设 的新体系。
水力学属于物理学中力学的一个分支，它的任务是以水为模 型研究液体平衡与运动的规律、侧重与演绎推倒及原理方法 的应用，在交通土建、市政工程、水利、环境保护、机械制 造、石油工业、金属冶炼、化学工业等方面都有广泛的应用。 总的说来，水力学的研究方法包含理论分析、实验验证与补 充、并利用现代化的电子技术快速求解。桥涵水文属于工程 河川水文学范畴并独具专业性应用特点。它主要依靠数理统 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、为桥涵设计提供必不可少的 设计数据。
第一章 绪论 第二章 水静力学 第三章 水动力学基础 第四章 水流阻力与水头损失 第五章 有压管流与孔口、管嘴出流 第六章 明渠流动 第七章 堰流、闸孔出流及泄流建筑物下游的衔接与消能 第八章 渗流 第九章 河流概论 第十章 水文统计的基本原理与方法 第十一章 桥涵设计流量与水位推算 第十二章 大中桥位勘测设计 第十三章 桥梁墩台冲刷计算 第十四章 小桥勘测设计
年内水文变化过程的分析计算来解决；另一方面，为了安
排施工的日常工作，必须了解近期内更为确切的来水情况， 需要进行水文预报。
在桥涵（及线路）的养护管理工作中，特 别是在汛期，为了保证铁路的畅通，同样 需要掌握根据水文分析计算得到的未来长 期内的水文平均情况，并结合水文预报提 供的较短期内的具体情况，从而估计该汛 期内洪水的大小及沿线分布，以便结合所 辖管段桥涵过水能力的大小，及早采取措 施；使洪水能够安全的从桥涵内宣泄。
具体地——路基排水、小桥涵设计施工、一般大中桥桥位设 计
内容：水力学基础、水文学基础、大中桥桥位设计、小桥 涵勘测推算 任务：研究规律，加以运用 具体要求：会
Βιβλιοθήκη Baidu
野外调查、形态勘测；选择桥位；推算桥下流量；确 定桥长桥面标高；确定冲刷线标高；配臵调治构造物；确 定小桥涵孔径、进出口处理
第一章
水力学是研究水体的平衡和水体的机械运动规律及其在 工程实际中应用的一门学科 水力学研究的对象是水体. 水力学在许多工业部门都有着广泛的应用
2、水力学的发展
古代水力学的情况 16世纪以后，西方资本主义处于上升阶段，工农业生 产有了很大的发展，对于流体平衡和运动规律的认识才 随之有所提高 18至19世纪，沿着两条途径建立了流体运动的系统理论 一条途径是一些数学家和力学家，以牛顿力学理论和数 学分析为基本方法，建立了理想水体运动的系统理论， 称为“水动力学”或古典流体力学 代表人物有伯努利（ D.I.Bernouli）、欧拉（ L.Euler） 等
1738年伯努利给出理想流体运动的能量方 程
1755年欧拉导出理想流体运动微分方程
1821-1845年，纳维埃（C.L.M.H.Navier）和斯托克斯
（G.G.Stokes）导出适用于实际流体运动的纳维埃-斯托克
斯方程，即N-S方程
另一途径是一些土木工程师，根据实际工程的需要，凭借实
本课程学习目的与任务
目的：服务于桥涵工程中的规划、设计、施工、养 护，主要叙述水循环从降水到径流这一过程中，关
于地面径流（特别是河流中的洪峰流量）的形成、
观测和以设计洪峰流量为主的分析计算等内容。
在桥涵（或线路）的规划设计阶段，需要合理地确 定工程的规模。考虑到桥涵是泄水建筑物，其规模 决定于通过洪水的大小。——预估某桥涵工程所在
1883年雷诺（O.Reynolds）发表了关于层流、紊
水力学与桥涵水文是桥、隧、铁道工程专业的一门专业 基础课，其理论性、系统性较强。它要求学生有一定的 理论分析能力和动手操作能力。
1.逐步培养学生课前预习的习惯。
2、努力培养学生记课堂笔记的习惯。 3、注意培养学生的温故习惯。
返回本章
§1.2 水力学的任务及其发展简史和研究方法
1、水力学的任务
绪
论
主要内容
§1.1 水力学与桥涵水文的性质与任务 §1.2 水力学的任务及其发展简史和研究方法
§1.3 液体的主要物理力学性质
§1.4 作用在流体上的力 §1.5 流体的力学模型
§1.1 水力学与桥涵水文的性质与 任务
《水力学与桥涵水文》是公路与城市道路、桥梁、交通工程 专业的一门技术基础课，侧重介绍有关基础原理与方法，为 专业课作前期理论应用训练及业务素质的培养。桥涵是跨越 河渠、宣泄洪水、沟通两侧灌溉水路及保证道路运行安全的 泄水建筑物，其有关水力水文计算原理与方法则是本学科的 任务。随着我国改革开放的深入，城镇建设日新月异，高等 级立体交叉交通枢纽日益增多，高速公路的里程在迅速增长， 上世纪末，我国已建成贯穿全国的两纵两横国道主干线，这 对路桥工程的等级及设计标准提出了新的要求，合理进行水 力水文计算亦更 具重要意义。
河段未来整个使用期间的水文情况。
在施工阶段，必须对施工期间的水文情况有所了解。对于 中小桥梁及涵洞工程，由于施工期限较短，一般尽量安排 在枯水期间施工。对于大桥和特大桥工程，施工期限一般
均较长，在安排水中桥墩的基础及水下墩身施工时，一方
面，为了确定诸如围堰之类的临时性建筑物的尺寸，必须 预先估计整个施工期间的天然来水情况，需要通过对多年
地观察和室内试验，建立实用的经验公式，以解决实际工程
问题。这些成果被总结成以实际液体为对象的重实用的水力 学
代表人物有皮托（ H.Pitot）、谢才（ A.de Chezy）、达西
（H.Darcy）等
1732年皮托发明了量测流体流速的皮托管
1769年谢才建立了计算均匀流的谢才公式
1856年达西提出了线性渗流的达西定律
水力学和桥涵水文两大内容在学科方面各有独立的 体系，但在理论应用方面却有较密切的关系。本书 内容共三大部分：水力学、水文学及桥涵设计。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，而水文分析 与计算的结果则是水力学理论计算必不可少的数据， 水力水文计算结果则是桥涵布设与结构设计的依据。 因此，三者组成了路桥及交通工程专业中学科建设 的新体系。
水力学属于物理学中力学的一个分支，它的任务是以水为模 型研究液体平衡与运动的规律、侧重与演绎推倒及原理方法 的应用，在交通土建、市政工程、水利、环境保护、机械制 造、石油工业、金属冶炼、化学工业等方面都有广泛的应用。 总的说来，水力学的研究方法包含理论分析、实验验证与补 充、并利用现代化的电子技术快速求解。桥涵水文属于工程 河川水文学范畴并独具专业性应用特点。它主要依靠数理统 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、为桥涵设计提供必不可少的 设计数据。