水力学与桥涵水文课程设计绝对原创
桥涵水文课程设计
桥涵水文课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握桥涵水文的基本知识、技能和应用方法。
通过本课程的学习，学生应能理解桥涵水文的基本概念、原理和方法，掌握水文测验、水文计算和水文预报的基本技能，并能够运用所学知识解决实际工程问题。
具体来说，知识目标包括：1.掌握桥涵水文的基本概念、原理和方法。
2.了解水文测验、水文计算和水文预报的基本原理和方法。
3.熟悉桥涵工程中水文问题的处理方法和技巧。
技能目标包括：1.能够进行水文测验，包括降雨量、径流量、流速、水位等的观测和计算。
2.能够进行水文计算，包括洪水频率计算、径流系数计算、设计洪水计算等。
3.能够进行水文预报，包括短期洪水预报、长期径流预报等。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的科学精神和创新意识，使其能够积极探求新的知识和方法。
2.培养学生的团队合作意识和能力，使其能够与他人合作完成工程项目。
3.培养学生的社会责任感和职业道德，使其能够考虑到工程对环境和社会的影响，并遵循相关伦理和法律规范。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括桥涵水文的基本知识、水文测验、水文计算和水文预报等方面的内容。
具体来说，教学内容的安排如下：1.桥涵水文的基本知识：包括桥涵水文的概念、原理和方法，水文循环的基本过程等。
2.水文测验：包括降雨量、径流量、流速、水位等的观测和计算方法，以及相关仪器的使用和维护。
3.水文计算：包括洪水频率计算、径流系数计算、设计洪水计算等方法，以及相关公式的应用和计算技巧。
4.水文预报：包括短期洪水预报、长期径流预报等方法，以及预报模型的建立和应用。
教材的章节安排如下：1.第一章：桥涵水文的基本知识2.第二章：水文测验3.第三章：水文计算4.第四章：水文预报三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
讲授法将用于传授桥涵水文的基本知识和原理，通过清晰的讲解和示例，帮助学生理解和掌握相关概念和方法。
桥涵水文学课程设计
桥涵水文学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握桥涵水文学的基本概念、原理和方法，能够运用所学知识分析和解决桥涵工程中的水文问题。
具体目标如下：1.掌握桥涵水文学的基本概念和术语；2.理解桥涵工程与水文学的关系；3.掌握水文数据的收集、分析和应用方法；4.了解桥涵工程中水文问题的常见类型和解决方法。
5.能够运用水文学原理分析和解决桥涵工程中的水文问题；6.能够运用相关软件进行水文数据处理和分析；7.能够撰写水文学相关报告和论文。
情感态度价值观目标：1.培养对桥涵水文学的兴趣和热情；2.培养学生的团队合作意识和沟通能力；3.培养学生的创新思维和解决问题的能力。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.桥涵水文学基本概念和术语；2.桥涵工程与水文学的关系；3.水文数据的收集、分析和应用方法；4.桥涵工程中水文问题的类型和解决方法；5.水文学相关软件的使用和操作。
具体教学大纲如下：第一周：桥涵水文学基本概念和术语；第二周：桥涵工程与水文学的关系；第三周：水文数据的收集和处理方法；第四周：水文数据分析应用；第五周：桥涵工程中水文问题的解决方法；第六周：水文学相关软件的使用和操作。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握桥涵水文学的基本概念和原理；2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生能够将所学知识应用于解决实际问题；4.实验法：通过实验操作，使学生掌握水文数据的收集和处理方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将选择和准备以下教学资源：1.教材：桥涵水文学；2.参考书：桥涵工程水文学、水文学原理等；3.多媒体资料：相关视频、图片、PPT等；4.实验设备：水文学实验仪器、计算机等。
以上教学资源将丰富学生的学习体验，帮助学生更好地理解和掌握桥涵水文学知识。
桥涵水利水文课程设计任务书
《水力学与桥涵水文》课程设计任务书（土木工程专业）班级：姓名：学号：1、为测定某阀门的局部阻力系数ξ，在阀门上下游装设三个测压管，已知水管直径d ＝50 mm ，12l ＝1 m ，23l ＝2 m ，实测数据1∇＝150 cm ，2∇＝125 cm ，3∇＝40 cm ，υ=3 m/s ，试计算阀门的ξ值。
分析：利用测压管1,2的水头损失可计算出沿程阻力系数λ，或将测压管2,3间的沿程水头损失用1,2间的沿程水头损失表示，然后根据总水头损失等于沿程水头损失加局部水头损失，只要算出总水头损失便可推算出局部水头损失，进而便可以算出局部水头阻力系数λ。
解：121212j f w h h h += 012=j h Θ gd l h h w 2**21212f 12υλ==∴=()cm 2512515021=-=∇-∇ 232323j f w h h h +=gg d l 2*2**2223υξυλ+= 12232l l =Θ()cm h h f f 5021223==∴ 232323f w j h h h -=∴ ()5023-∇-∇= ()()m cm 35.0355040125==--=35.02*2=∴gυξ=⇒ξ0.7622、水面线定性分析先画出临界水深K-K线，然后根据i与ik的关系画出水深N-N线，判断水面所处的区域，再根据i 与ik的关系作出相应的水面曲线。
（详见纸质档）3、流量泥沙计算详见相关excel表格（1）根据水位及河底高程算出水深，进而求出平均水深。
（2）根据起点距算出测深垂线间的距离，可进一步算出垂线间的面积，然后可以得出部分面积。
（3）根据所给的垂线的流速推算部分流速。
（4）用所算出的部分面积和部分流量求出部分流量，然后可以算出整个断面的流量。
（数据见附表。
）4、相关分析：已知某流域1954~1965年的年径流量及年降雨量，年径流量与年降雨量在成因上具有联系。
试用解析法推求相关直线。
《水力学及桥涵水文》课程教学大纲
《水力学及桥涵水文》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程性质与定位《水力学及桥涵水文》是非水利类土木工程专业的一门技术基础课程，本课程内容包括两个方面：水力学的任务是以水为模型研究液体平衡和运动规律，侧重演绎推导和原理方法的运用，在交通土建、市政工程、水利和环境保护等领域都有广泛的应用；桥涵水文依靠实地调查的水文资料，应用数理统计分析方法选择设计值，通过水力学中的水力计算原理解决工程问题，以此预估桥涵工程可能遭遇的水文情势。
《水力学及桥涵水文》以微积分原理、微分方程、静力学、运动学和动力学分析、应力分析、数理统计原理等数学、力学知识作为基础，因此需要《高等数学》、《理论力学》、《材料力学》、《概率论与数理统计》等作为其先修课程。
而桥涵水文等知识为《桥梁工程》等专业课作前期基础理论准备和专业素质培养。
三、课程目标1.知识目标在学完本课程之后，学生能够：①能够正确理解水力学的基本概念；②掌握总流连续性方程、能量方程及其应用；③掌握水力计算的基本公式与计算；④认识水文现象的一般规律，掌握工程水文有关的基本概念、基本原理、基本方法；⑤掌握设计流量的推算方法；⑥掌握大中桥的孔径计算和标高计算；⑦掌握桥梁墩台的冲刷计算。
2.能力目标①静水压强分布图的绘图能力和能够正确计算平板上静水总压力；②能够综合运用连续方程和伯努利方程求解过水断面压强和流量；③对本专业常见的水流问题,具有分析和计算能力，主要包括：管道及明渠的断面尺寸和有压管道和明渠过流能力的确定；④根据水文资料绘制经验和理论频率曲线以及求相应设计流量的能力；⑤根据设计值确定大中桥孔径以及确定基础埋深的能力；⑥基本的水力学实验操作能力；⑦工程项目中实际问题的分析与解决的能力。
3.素质目标①查取资料获取信息的能力；②能够自主学习新知识、新技术、新规范、新标准，具备可持续发展的能力；③独立制定计划并完成任务，并对完成的成果进行展示、分析、评价和总结的能力；④融会贯通应用知识的能力，逻辑思维与创新思维能力；⑤归纳、推理与小结能力；⑥工程意识、质量意识与社会责任意识。
水力学与桥涵水文(教学大纲)
《水力学与桥涵水文》教学大纲课程类别：专业主干课课程名称：水力学与桥涵水文开课单位：交通工程学院总学时：60学分：4 适用专业：道路桥梁工程技术专业课程内容：本课程有五大部分主要内容。
即：1 水静力学部分。
主要学习静水压强规律及其对水工结构总作用力的计算方法；2 水动力学与水流能量损失部分。
主要学习恒定流的连续性方程、能量方程、动量方程以及水流能量损失的类型和计算方法；3 水工结构的水力计算方法部分。
主要学习有压流和无压流、堰流、渗流的计算方法，并掌握泄水建筑物下游的消能方法；四、水文统计与设计流量推算方法部分。
主要学习利用数理统计方法进行的设计流量推算方法和应用各种理论、经验公式进行的设计流量和设计水位的推算方法；五、河流运动演变规律与桥位勘测设计计算部分。
主要学习和认识河川的形成、运动与演变规律，掌握河床冲刷的计算，重点掌握与桥涵有关的水力计算问题。
一、课程的性质和目的本课程是道路桥梁工程技术专业专业必修课。
它的任务是使学生掌握必要的水力学与桥涵水文学的基本概念、基本理论、基本计算方法和基本实验技能，为今后学习相关专业课程、从事专业工作和科学研究工作打下一定的基础。
二、课程教学内容第一章绪论要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.液体的主要物理性质：2.作用在液体上的力。
要求一般理解与掌握的内容有：3. 液体的连续介质假设。
难点：单位质量力及其合成与分解。
第二章水静力学要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1. 静水压强的特性；2. 液体平衡微分方程；3. 重力作用下静水压强的基本方程；4. 作用在曲面壁上的静水总压力。
要求一般理解与掌握的内容有：1. 液体压强等值传递原理、连通器原理、压强计量单位等；2. 作用在平面壁上的静水总压力。
难点：1.液体平衡微分方程的应用；2.压力体概念；3.静水总压力作用点的确定。
第三章水动力学要求深刻理解与熟悉掌握的重点内容有：1.液体运动的基本概念；2.总流连续性方程；3.实际液体的总流能量方程；4.总流动量方程。
《水力学与桥涵水文A》课程设计
《水力学与桥涵水文A》课程设计说明书专业班级姓名学号指导教师2017 年04 月30 日1.流量、断面平均流速计算〔1〕断面计算：水深=水位-河底高程平均水深:两根垂线间水深的算数平均垂线间距=前一根垂线起点距-后一个起点距垂线间面积：两岸近似为三角形，中间近似为梯形，用平均水深乘垂线间距局部面积=测速垂线间的垂线面积之和〔2〕流速计算：局部平均流速=两测垂线间流速的算术平均，两岸根据坡度折算，取系数为0.6〔3〕流量计算：局部流量=局部面积乘以局部平均流速断面平均流速=断面总流量除以断面面积水面宽=右水边起点距-左水边起点距2、相关分析：某流域154~1965年的年径流量与年降雨量，年径流量与年降雨量在成因上具有联系。
试用解析法推求相关直线。
计算两系列中对应的均值：x==1310(mm),y==787(mm)计算(xi-x)^2,(yi-y)^2,(xi-x)(yi-y)等值，如表格所示，再计算相关系数与其机误4Err==0.954Er=相关系数非常大，非常接近1，而且r大于4Er，明确两系列之间存在直线相关，相关程度密切。
因此可用直线相关进展流量的插补和延长。
计算直线的斜率：b==×〔x-1310〕根据上式即可插补和延长降雨量的资料。
3、某站有24年实测径流资料，试绘制其经验频率曲线，并用求矩适线法推求年径流量频率曲线的三个统计参数。
（1）计算经验频率，绘制经验频率曲线。
将年径流深按递减序列排序，无特大值按连续系列处理，用威伯尔公式计算经验频率。
按表中经验频率和径流量的对应值在海森几率格纸上绘出经验频率曲线。
（2）为理论频率曲线初选三参数首先计算均值：Q==666.4〔mm〕然后计算：Cv=最后假定Cs=，此时的Q，Cs，Cv即为理论频率曲线的初选三参数（3）求矩适线法选定三参数采用值在适线过程中，为了便于和经验频率曲线相比拟，在资料实测X围内，根据所求频率P，选假如干个频率点列出适线比照表。
2019精品工学水力学与桥涵水文化学
理论方法中，流体力学引用的主要定理有： （1）质量守恒定律：
（2）动量守恒定律：
（3）牛顿运动第二定律：
（4）机械能转化与守恒定律：动能+压能+位能+能量损失 =const 由于纯理论研究方法在数学上存在一定的困难，因 此亦采用数理分析法求解，即总流分析方法与代数方程为 主的求解方法：理论公式+经验系数，经验公式，二维微分 方程，基础流体力学（应用流体力学）、水力学。
P一定，dT增大，dV增大 2.液体的可压缩性和热膨胀性
液体的压缩系数к和体积弹性模量K 液体的压缩系数к表示为在一定的温度下，压强增加1个单位，体积的 相对缩小率。即为在一定温度下，体积的相对减小值与压强增加值的比值。
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。
c 粘度
1）μ是比例系数，称为动力黏度，单位“pa·s”。动力黏度是液体黏
性大小的度量，μ值越大，液体越粘，流动性越差。
2）ν是运动粘度：由于粘度μ和密度ρ都是液体的内在属性，在分析
粘性液体运动规律时，μ和ρ经常以比的形式出现，将其定义为液体的
运动粘度ν。
，单位：m2/s
说明：1）液体粘度随温度升高而减小。
水力学与桥涵水文教学设计
水力学与桥涵水文教学设计水力学与桥涵水文是土木工程中的重要学科，涉及到水文学、水力设计和结构设计等多个方面。
在教学中，如何科学地设计教学内容和方法，提高学生的学习兴趣和水平，是每个教师需要思考和解决的问题。
本文将探讨水力学和桥涵水文教学的设计及教学思路。
1. 水力学教学设计1.1 理论课程水力学是土木工程中的基础科学，包括静水、流体动力学和水力机械等多个部分。
水力学课程的教学设计应该遵守一下原则：•突出现代水利工程的发展和应用；•着重讲述水能的转换和利用；•通过案例和实例让学生了解相关工程实践；•借助多媒体手段，增强课程的视觉效果。
在教学实践中，我会多运用PowerPoint、视频、3D动画来辅助授课，为学生呈现出更加直观、生动的学习内容。
在讲授过程中，我也会借助学生会了解目前水力学研究的进展状况和应用领域，例如水电站、生态恢复等方面。
1.2 实验课程水力学实验课程是非常重要的部分，是培养学生实践能力的重要途径。
实验内容的设计应该充分考虑学生的实践操作能力和专业素养的培养需求。
对于实验课程的设计，我会采取如下方法：•按照课程要求，设计一系列与水力学相关的实验，包括湍流、水流加速度、流量测量及水动力机械实验等；•着重注重实验安全、实验数据准确性和实验结果的分析和解释；•引导学生发现实验现象背后的物理、化学机理，提高实验指导能力和实验数据分析能力；•对于实验成果进行及时评价和反馈。
2. 桥涵水文教学设计桥涵水文是土木工程中涉及到水文学和结构设计的重要学科，适合于开设交通电建、水利水电等相关专业的学生学习。
在数学分析各个环节的基础上，桥涵水文的教学也需要注重其应用性。
以下是一些关于教学设计的思路：2.1 理论课程桥涵水文教学应该注重理论初步的概括以及工程实践的具体应用。
在教学中，可以使用PPT、讲解和实例分析等多种手段组织课堂教学。
课程应重点解释以下内容：•钻研现代桥涵工程的发展与应用•整理桥涵水文的理论知识•解释桥涵设计的方法，并且强调设计实用性•明确桥涵工程现代数字化模拟的意义2.2 实验课程桥涵水文实验是通过实验操作，验证桥涵水文的理论知识，增强学生的实际操作能力和综合素质。
水力学与桥涵水文第二版课程设计
水力学与桥涵水文第二版课程设计课程介绍课程名称本课程为《水力学与桥涵水文》第二版课程设计。
课程背景随着城市化的日益加速，水资源的管理和保护已经成为当代社会中不容忽视的问题。
而水利工程则作为水资源的重要管理方式之一，已经成为人们重视的研究领域之一。
本课程旨在通过对水力学与桥涵水文的学习和研究，使学生们对水利工程有更加全面深入的理解，为实际工程实践打下坚实的理论基础。
课程目标本课程旨在培养学生们以下方面的能力：1.熟悉水流运动的基本原理和流量计算方法。
2.熟悉桥涵水文的基本理论和设计方法。
3.能够运用所学知识分析并解决实际水利工程问题。
课程内容第一章：水力学基础1.1 水流运动的基本原理1.2 流量计算方法第二章：流体力学2.1 流态2.2 流场基本方程2.3 流场的数学模型第三章：水力模型实验3.1 水力模型原理3.2 模型实验系统第四章：桥涵水文基础4.1 桥涵水文概述4.2 涵洞水文及设计4.3 桥梁水文及设计第五章：实际水力工程案例分析5.1 古运河泊坡涵的水文设计5.2 沙河大桥水文设计5.3 泰伯梁桥水利特性分析课程设计概述本课程设计旨在通过实际案例分析，让学生们能够身临其境地了解水力学与桥涵水文的实际应用，从而更加深入地掌握课程内容。
设计方案本课程设计包括以下三个部分：第一部分：案例引导在本部分，老师将向学生推荐三个水利工程案例，并简要介绍每个案例的背景及重点分析内容。
学生可根据自己的兴趣和专业方向，在老师推荐的案例中选择一个进行深入研究。
推荐案例如下：1.古运河泊坡涵的水文设计2.沙河大桥水文设计3.泰伯梁桥水利特性分析第二部分：案例研究在本部分，学生将根据自己选择的案例进行深入研究，并撰写一份研究报告。
报告的撰写应包括以下内容：1.案例背景介绍2.案例分析方法3.案例分析结果及结论第三部分：案例展示在本部分，学生将向全班展示自己选择的案例，并详细介绍自己的研究成果。
此外，学生还需就其他同学的展示进行评价和讨论。
水力学与桥涵水文课程教学大纲
水力学与桥涵水文课程教学大纲课程名称：水力学与桥涵水文英文名称：Hydraulics and Bridge Hydrology课程编码：x2071611学时数：48其中实践学时数：0 课外学时数：0学分数：3.0适用专业：道路桥梁与渡河工程一、课程简介《水力学与桥涵水文》是道路桥梁与渡河工程专业一门重要专业基础课。
课程内容包括水力学基本知识、河川水文基础知识和桥涵水文一般水力问题计算。
通过《水力学与桥涵水文》课程的学习，使学生了解河川径流的形成和影响因素，理解水文统计的基本知识，利用观测资料推求设计洪水、掌握桥涵工程中一般水力问题的计算方法，能基本确定桥涵位置，掌握确定桥梁孔径及进行设计流量的计算，确定桥涵墩台基础的埋深位置及桥面的合理标高，提高分析桥涵水力问题能力，并为从事道桥工程打下良好基础。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）水静力学1. 教学内容静水压强及特性，液体平衡微分方程，重力下静水压强分布，静水总压力。
2. 基本要求（1）了解部分：重力下静水压强分布；（2）理解部分：液体平衡微分方程公式；（3）掌握部分：静水压强的测量方法；（4）熟练掌握：静水总压力的计算。
3. 重点和难点（1）重点：静水总压力的计算；（2）难点：液体平衡微分方程公式的求解。
（二）水动力学基础1. 教学内容桥梁发展概况，桥梁的组成及分类，桥梁总体规划和设计要点，桥梁的设计荷载。
2. 基本要求（1）了解部分：恒定流的基本原理；（2）理解部分：液流的能量转化现象，掌握求解恒定流的能量方程方法；（3）掌握部分：恒定流的连续方程的求解；（4）熟练掌握：恒定流的连续方程的求解后的核对。
3. 重点和难点（1）重点：恒定流的连续方程的求解；（2）难点：运用恒定流的动量方程解决运动液体与固体边壁间的相互作用问题。
（三）明渠均匀流与非均匀流1. 教学内容明渠均匀流的基本公式、水力计算，复式断面渠道的水力计算，断面比能与临界水深。
水力学水文课程设计
水力学水文课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握水力学基本原理，理解流体静力学和流体动力学的概念；2. 学会运用水力学公式进行简单水文问题的计算和分析；3. 了解水文循环过程，掌握水文观测数据的基本处理方法。
技能目标：1. 培养学生运用水力学知识解决实际水文问题的能力；2. 提高学生进行数据收集、处理和分析的技能；3. 培养学生团队合作和沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水力学和水文学的兴趣，激发学生学习自然科学的好奇心；2. 增强学生的环保意识，认识到水资源的重要性，树立节约用水的观念；3. 培养学生严谨、认真、负责的科学态度，为未来从事相关领域工作奠定基础。
课程性质：本课程为高中物理拓展课程，结合水力学和水文学知识，注重理论联系实际，提高学生的科学素养。
学生特点：高中学生具有一定的物理基础，思维活跃，好奇心强，具备一定的自主学习能力。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，采用启发式教学，引导学生积极参与课堂讨论和实践操作，提高学生的综合运用能力。
通过本课程的学习，使学生达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 流体静力学原理：流体压力的概念、计算方法及其应用；浮力原理及其在实际中的应用。
2. 流体动力学基础：流体运动方程、流体速度和流线概念；流体阻力和升力的计算。
教学安排：对应教材第3章流体力学部分。
3. 水文循环过程：降水、蒸发、入渗、地表径流和地下径流等水文循环环节的讲解。
教学安排：对应教材第5章水文循环部分。
4. 水文观测与数据处理：水文观测方法、设备及其在实际中的应用；水文数据处理和分析的基本方法。
教学安排：对应教材第6章水文观测与数据处理部分。
5. 实践应用：结合实际案例分析，运用水力学和水文学知识解决相关问题。
教学安排：结合教材实例，安排实践项目。
教学内容注重科学性和系统性，按照教学大纲的安排，分阶段、分层次地进行教学。
在教学过程中，教师应结合教材内容，注重理论与实践相结合，提高学生对水力学和水文学知识的理解和应用能力。
桥涵水力水文课程设计
桥涵水力水文课程设计一、设计背景道路是人们出行的主要方式，而桥涵工程是道路建设中不可或缺的一部分。
桥涵工程的设计需要考虑到复杂的水流力学现象和水文特征，因此，水力水文知识在桥涵工程设计中具有重要作用。
本课程设计将以某一实际工程案例为背景，以培养学生掌握水利工程水文学基础理论和工程应用为目的，设计一门桥涵水利水文学的课程，涉及到水文数据处理、水文分析、水位流量计算等知识点。
二、课程设计目标本课程设计的主要目标是：1.掌握水文测站观测数据分析的基本方法和技能。
2.熟练掌握水文计算方法，如水位流量计算等方法。
3.理解水文统计方法的基本原理，掌握其应用。
4.熟悉水力学知识，并可以将其运用到实际工程设计中。
5.培养学生的工程实践和团队协作能力。
三、课程设计大纲第一章：水文测站观测数据分析1.数据来源和质量要求2.常用水文观测数据分析方法3.水文测站数据自动采集与处理技术第二章：水文计算方法1.水位流量计算方法2.规则断面法和自然断面法3.不同类型水文计算公式第三章：水文统计方法1.历时分析2.频率分析3.地貌指数法第四章：水力学知识1.水流流速分析2.水流稳定分析3.水流承压分析4.水流涡度分析第五章：实际项目案例分析1.现有桥涵项目水文测站观测数据分析2.桥涵设计中水文计算、水力学分析和水文统计方法的应用3.实现工程可行性和风险评估四、课程教学方式本课程的教学方式为传统教学与实践教学相结合，包括以下教学环节：1.理论授课：讲解水文测站观测数据分析、水文计算方法、水文统计方法和水力学知识的理论知识。
2.学生讨论：鼓励学生结合实例进行讨论，共同探讨学习所遇到的问题。
3.课堂实验：根据课程内容，布置实验任务并辅导学生完成实验。
4.现场实践：参观相关的水利工程现场，了解实际工程设计过程。
五、课程设计评估本课程设计主要采用以下方式进行评估：1.课堂出勤率；2.课堂提问与回答；3.实验报告的结构和内容；4.最终报告的内容和质量；5.课堂表现和互评。
水力学与桥涵水文.
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。
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
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
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。
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§1.2 水力学的任务及其发展简史和研究方法
1、水力学du dr dy dt
τ—粘性切应力，是单位面积上的内摩擦力。
水力学与桥涵水文
§1.3 液体的主要物理性质
惯性
惯性是物体保持原有状态的性质，凡改变物体的运动状态，都必须克服 惯性的作用。 质量是物质的基本属性之一，是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性 也越大。单位体积流体的质量称为密度（density），以ρ表示，单位： kg/m3。对于均质流体，设其体积为V，质量m ，则为密度
TAdu 0.4 00.4 5v/
dy
μ=Tδ/(Av)=18.8×0.001/(0.40×0.45×1)=0.105Pa·S
可压缩性与热膨胀性
1.概念 （1）可压缩性：液体受压，体积缩小，密度增大，除去外力后能恢复原 状的性质。
T一定，dp增大，dv减小 （2）热膨胀性：液体受热，体积膨胀，密度减小，温度下降后能恢复原 状的性质。
形和模型之间的Re相似或Fr相似。
雷诺数（ Re）：
弗劳德数（Fr）：
三、数值研究方法 数值方法是在计算机应用的基础上，采用各种离散
化方法（有限差分法、有限元法等），建立各种数 值模型，通过计算机进行数值计算和数值实验，得 到在时间和空间上许多数字组成的集合体，最终获 得定量描述流场的数值解。近二三十年来，这一方 法得到很大发展，已形成专门学科——计算流体力 学。
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 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
水力学与桥涵水文课程设计
水力学与桥涵水文课程设计本文将介绍在水利工程中，水力学和桥涵水文的重要性。
本文还将讨论课程设计项目的基本要求和步骤，以帮助学生提高其水文水利工程技能。
水利工程中的水力学和桥涵水文水利工程中的水力学和桥涵水文是两个非常重要的领域。
水力学研究如何在水力条件下运动和使用水。
而桥涵水文研究各种桥梁和涵洞的各种水文条件。
在水利工程中，水力学和桥涵水文都是用来保障公众安全、保护环境和确保城市基础设施的重要工具。
设计项目在本课程设计项目中，学生将要研究一个水文水利项目。
这个项目可能是一个湖泊水文学研究，一个水坝的设计或者一条河流的治理。
不管是哪种类型的项目，所有的课程设计都将需要考虑以下几个方面：1.水文条件：学生需要了解该项目所在地区的降雨量、地形和水文条件。
这些条件将帮助学生预测水位和流量，并确定项目的可行性。
2.工程设计：学生需要制定一个方案来解决该项目所面临的水文问题。
这个方案可能包括修建堤坝或者涵洞，或者设计一个能够有效地控制水量和水流的水利设施。
3.水利设施：学生需要考虑在项目中使用的水利设施，例如水测站、用于监测水位和流量的传感器以及其他工具，以便他们能够收集和分析数据。
4.安全考虑：学生需要考虑如何确保工程的安全性。
这可能包括建造一条防洪堤来保护当地社区，或者如何设计水坝、堤坝或涵洞来防止洪水和其他水灾。
设计步骤下面是学生应该完成的基本步骤：1.研究项目所在地区的水文条件。
这将帮助学生确定项目的可行性。
2.收集必要的数据。
学生需要从各种来源搜集数据，例如政府网站、专业组织和学术研究机构。
3.分析数据。
学生需要使用从各种来源收集来的数据来预测水位和流量，并确定所选方案的可行性。
4.制定一个解决方案。
学生需要制定一个有效的方案，以解决项目中的水文问题。
5.实施方案。
学生需要将他们制定的方案付诸实践，并确保它已经正确地被实现。
6.监测项目。
学生需要定期监测他们的项目，以确保其持续有效。
7.提交最终报告。
水力学及桥涵水文教学设计
水力学及桥涵水文教学设计一、教学目标本课程旨在介绍水力学和桥涵水文的基本原理及应用，帮助学生建立对水文学和水力学的理解和认识，掌握桥梁和涵洞的水文设计方法和计算，提高学生的实践能力和综合素质。
教学内容包括：1.水文学基础知识介绍，包括：水文循环、水文形态、水文要素、水文曲线等；2.水力学基础知识介绍，包括：水流特性、水力学定理、水动力学、水力波等；3.桥涵水文设计方法和计算，包括：桥梁水文设计方法、涵洞水文设计方法、水力计算等；4.实践操作，包括：小型桥梁和涵洞的水文设计和计算，水流试验。
二、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授、演示、实践操作等。
1.讲授：通过PPT和教科书的讲授，向学生介绍水文学和水力学的基本原理及应用。
2.演示：通过实例分析，向学生介绍桥涵水文设计的方法和计算步骤。
3.实践操作：通过小型桥梁和涵洞的水文设计和计算，水流试验等实践操作，帮助学生了解水文学和水力学的实际应用，并提高学生的实践能力。
三、教学重点和难点教学重点：桥涵水文设计方法和计算步骤的讲解与运用。
教学难点：水流特性和水力波的理论知识的讲解，以及桥涵水文设计方法和计算的综合应用。
四、教学评估本课程将采用多种教学评估方法，包括课堂测试、小组作业、实验报告等。
1.课堂测试：每章节结束后进行测试，目的是检验学生是否掌握了本章节的基本知识。
2.小组作业：通过分组完成一些桥涵水文设计作业，旨在培养学生的团队合作精神和提高应用能力。
3.实验报告：通过实验操作，学生必须上交实验报告，并对实验结果进行详细描述。
五、教学资源本课程的教学资源包括教学用的PPT、教科书、桥涵水文设计软件、小型涵洞和桥梁，实验设备等。
六、教学进度下面是本课程的教学进度安排。
课程内容学时数备注水文学基础知识介绍 2水力学基础知识介绍 2桥涵水文设计方法和计算 3小型桥梁和涵洞的水文设计和计算 3 根据实际情况决定水流试验 6 根据实际情况决定七、教学资料1.《水文学》，刘川著，清华大学出版社，2018年版。
水力学及桥涵水文教案
2、研究方法是将实际流体假想为理想流体；3、符合牛顿内摩擦定律；4、各物理性质及之间的换算关系。
思考题、讨论题、作业教学后记授课题目 水静力学授课类型 讲授 首次授课时间2009年 9 月 10 日学时2教学目标理解和掌握流体静压强及其特性；（2）掌握流体静压强的分布规律及点压强的计算（利用等压面），(3)掌握流体静压强的量测和表示方法；重点与难点重点: 静压强及其特性，水静力学基本方程,及静水压强的量度难点:水静力学基本方程教学手段与方法多媒体教学过程：（包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等）提问： 1、粘滞性2、作用在流体上的力：3. 理想液体与连续介质的概念 上次课内容回顾及本次课内容引出：2.1 流体静压强及其特性一、流体静压强设作用在m 点周围微小面积A ∆上的合力为P ∆，根据压强的定义，其平均压强为=p AP ∆∆ （N/m 2） 当面积A ∆无限缩小到m 点时，则得Ap P ∆∆∆0A lim→= （N/m 2或a p ） 图2.2.1 静止液体中的分离体p ——外部流体作用在流体内部m 点上而产生的压力，称流体静压力。
流体静压强——作用在单位面积上的力。
二、 流体静压强的特性流体静压强有两个重要特性： (1) 垂直性 (2)各向等值性三、帕斯卡定律（自学）要点：1什么是帕斯卡定律？2、帕斯卡定律的适用条件？3、帕斯卡定律有哪些应用？四、等压面在平衡流体中，压强相等的各点所组成的面称为等压面。
特征：（1）等压面为等势面。
（2）等压面是一个垂直于质量力的面。
2.2 流体静力学基本方程一、 静止液体中压强分布规律如图示。
单位质量力J 在各轴上的投影为0=X 0=Y g Z -=代入式 dz gdz dz g dp γρρ-=-=-=)(或0=+dz dpγ积分得 c pz =+γ（常数）——静止液体中压强的分布规律，称流体静力学基本方程。
图2.3.1 重力平衡液体 对静止流体中1、2两点，可写成如下形式 γγ2211p z p z +=+由上式看出： （1） 当21p p =时，则21z z =，即等压面为水平面。
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水力学与桥涵水文课程设计目录一、设计目的 (1)1.1.有利于基础知识的理解 (1)1.2.有利于逻辑思维的锻炼 (1)1.3.有利于与其他学科的整合 (1)1.4.有利于治学态度的培养 (1)1.5.有利于课程兴趣的提高 (1)二、设计任务书 (2)2.1.局部阻力系数的计算 (2)2.2.水面线定性分析 (2)2.3.流量泥沙计算 (3)2.4.用解析法推求相关直线 (3)2.5.推求统计参数 (3)2.6.推求洪峰流量 (4)三、设计内容 (5)3.1. 局部局阻力系数的计算 (5)3.2. 水面线定性分析 (7)3.3. 流量泥沙计算 (11)3.4. 用解析法推求相关直线 (14)3.5. 推求统计参数 (17)3.6. 推求洪峰流量 (22)四、心得与体会 (27)五、参考文献 (28)六、附录 (29)5.1.附表1 流量计算数据处理表（第三题） (29)5.2.附表2 某流域年径流量与年降雨量数据表（第四题） (30)5.3.附表3 历年径流数据处理表（第五题） (31)5.4.附表4 历年洪峰流量数据处理表（第六题） (32)一、设计目的1.1.有利于基础知识的理解通过《桥涵水利水文》部分的学习，我们掌握了一些与专业相关的基础知识和基本技能，具备了在日常生活与学习中应用所学知识解决实际问题的基本态度与基本能力。
但是，我们仅仅学习了相关的理论知识，而对实际操作能力还是比较缺乏，再加上对课本理论知识内容的理解比较肤浅，因此，课程设计便显得尤为重要。
1.2.有利于逻辑思维的锻炼我们目前都面临写作时思维常常处于混乱的问题，有时写起作文、论文来前言不搭后语，解起数学题来步骤混乱，这些都是缺乏思维训练的结果。
课程设计是公认的、最能直接有效地训练学生的创新思维，培养分析问题、解决问题能力的方法之一。
在整个设计过程中，我们的分析问题、解决问题、预测目标等能力都会有所提高。
1.3.有利于与其他学科的整合在课程设计中，我们可以解决其它学科有关问题，也利用其它课程的有关知识来解决设计中比较困难的问题。
例如，进行公式推导时，就复习了数学的相关知识；而在数据处理以及图像描绘时，我们熟悉了软件（Excel）的基本运用，起到了意想不到的效果。
1.4.有利于治学态度的培养课程设计中，数据多，处理困难较大，需要运用多方面的知识，查阅各方面的资料。
这时，我们可能会产生放弃的念头，或者简单地抄袭其他同学的设计成果交了了事。
而在课程设计过程中，要克服这些困难，就需要我们有一种严谨治学、一丝不苟的科学精神态度，还需要有一种不怕失败、百折不挠的品格。
1.5.有利于课程兴趣的提高在整个设计过程中，我们花了大量的经历，查阅了许多相关资料，在坚持和不断努力下才完成此次课程设计。
看着一份带有自己辛勤汗水的课程设计，往往会很有成就感，同时，也对该课程产生了浓厚的学习兴趣。
例如，在设计过程中遇到有些问题不能解决，就会在课堂上专心听老师讲解，并及时向老师请教。
这种互动式的学习，不仅能提高对该学科的学习兴趣，提高学习效率，还能加深和老师之间的沟通，这对我们今后的学习乃至工作都将产生巨大的影响。
二、设计任务书2.1.局部阻力系数的计算为测定某阀门的局部阻力系数ξ，在阀门上下游装设三个测压管，已知水管直径d=50mm，12=1l m，23=2l m，实测数据1=150cm∇，2=125cm∇，3=40cm∇，=3m/sv，试计算阀门的ξ值。
2.2.水面线定性分析2.3.流量泥沙计算2.4.用解析法推求相关直线相关分析：已知某流域1954~1965年的年径流量及年降雨量，年径流量与年降雨量在成因上具有联系。
试用解析法推求相关直线。
（同时附有excel数据文件）2.5.推求统计参数某站有24年实测径流资料，试绘制其经验频率曲线，并用求矩适线法推求年径流量频率曲线的三个统计参数。
（同时附有excel数据文件）2.6.推求洪峰流量已知某坝址断面有30年的洪峰流量实测值，如下表所示，根据历史调查得知1890年和1912年曾发生过特大洪水，推算得洪峰流量分别为8000m3/s和6700m3/s，实测期内也发生过一次特大洪水，流量为7360m3/s，试用求矩适线法推求该坝址断面200年一遇洪峰流量。
三、 设计内容3.1. 局部局阻力系数的计算为测定某阀门的局部阻力系数ξ，在阀门上下游装设三个测压管，已知水管直径d=50mm ，12=1l m ，23=2l m ，实测数据1=150cm ∇，2=125cm ∇，3=40cm ∇，=3m/s v ，试计算阀门的ξ值。
分析：此题为计算题，要求根据已知的数据计算某阀门的局部阻力系数ξ。
由图可知，测压管1和测压管2之间只有沿程阻力损失，测压管2和测压管3之间既有沿程阻力损失，又有局部阻力损失，因此，可先根据测压管1和测压管2之间的关系求出沿程阻力系数λ，再将求出的λ值代入测压管2和测压管3的关系中，进而求出局部阻力系数ξ的值。
解：将基准面选在水管中心轴上，取测压管1和测压管2所在的断面作为计算写能量方程：221122121-2++=+++22f p v p v z z h g gααγγ （1） 其中，α为修正系数，取α=1计算。
由连续性方程可得：12v v v == （2）将（2）代入（1）并整理的：2212121-21212=[(+)-(+)]-(-)=-22f p p v v h z z g gγγ∇∇ （3）由达西-魏兹巴赫公式得：2121-2=2f l v h d gλ （4）联立（3）、（4）得：122122(-)=gd l v λ∇∇ （5）将数据代入式（5），即得：-3-21222122(-)29.8(5010)(150-125)10===0.02713gd l v λ∇∇⨯⨯⨯⨯⨯⨯取测压管2和测压管3所在的断面计算写能量方程：223322232-3++=+++22w p v p v z z h ggααγγ（6）其中，α为修正系数，取α=1计算。
由连续性方程可得：23v v v == （7）将（7）代入（6）并整理得：2233222-32323=[(+)-(+)]-(-)=-22w p v p v h z z g gγγ∇∇ （8） 又有公式：2-32-32-3=+w f j h h h （9）其中，2232-3=2f l v h d g λ，22-3=2j v h gξ，将其代入（9）式得：22232-3=+22w l v v h d g gλξ （10） 联立（8）、（10）并整理得：232322(-)=-g l v dξλ∇∇ （11） 将已知数据和上面求出的=0.027λ代入（11）式可得：-2232322-32(-)29.8(150-40)102=-=-0.027=0.76235010g l v d ξλ∇∇⨯⨯⨯⨯⨯所以，该待求阀门的局部阻力系数=0.762ξ。
3.2. 水面线定性分析分析：该题为作图题。
根据题目要求，需定性绘制各小题中的水面曲线，并注明线型。
根据课本《桥涵水力水文》第五章所学知识，将底坡改变处恒定非均匀流水面曲线的定性分析基本步骤简要概括如下：Ⅰ.首先看渠道、水流是否满足定性分析的前提条件，即：长直的棱柱体明渠，且糙率n 沿程不变；水流为恒定流，流量Q 沿程不变。
显然，该题中的六个小题的渠道。
水流均满足该前提条件。
Ⅱ.用铅垂线将渠道分段，绘出渠道各段临界水深K K —线和正常水深N N —线，将流动空间分区。
Ⅲ.选择已知水深的断面作为控制面。
Ⅳ.由控制断面处的已知水深确定所在流区的水面曲线形式，并标明水面线类型。
依据上面的步骤，各小题的具体解析如下：（1）、由于20<=k i i ，0<=k h h h ，根据棱柱体明渠恒定非均匀流渐变流微分方程201-=1-K dh K i ds Fr ⎛⎫ ⎪⎝⎭可知此处水面曲线为3c 型；有20<=k i i ，0>=k h h h ，故此处水面曲线为3a 型。
绘制图形如下图2-1所示：（2）、由于1>>0k i i ，0>>k h h h ，根据棱柱体明渠恒定非均匀流渐变流微分方程201-=1-K dh K i ds Fr⎛⎫⎪⎝⎭可知此处水面曲线为2a 型。
绘制图形如下图2-2所示：（3）、由于1<0i ，>k h h ，根据棱柱体明渠恒定非均匀流渐变流微分方程21-=1-Kdh Kids Fr⎛⎫⎪⎝⎭可知此处水面曲线为'b型。
绘制图形如下图2-3所示：（4）、由于1ki i<<，>h>kh h，根据棱柱体明渠恒定非均匀流渐变流微分方程21-=1-Kdh Kids Fr⎛⎫⎪⎝⎭可知此处水面曲线为1b型。
绘制图形如下图2-4所示：（5）、由题目可知：2<0i，<kh k，根据棱柱体明渠恒定非均匀流渐变流微分方程21-=1-Kdh Kids Fr⎛⎫⎪⎝⎭可知此处水面曲线为'c型；有2<0i，>kh h，故此处水面曲线为'b型。
绘制图形如下图2-5所示：（6）、由题目可知：1>k i i ，0>>k h h h ，根据棱柱体明渠恒定非均匀流渐变流微分方程201-=1-K dh K i ds Fr ⎛⎫⎪⎝⎭可知此处水面曲线为2a型；有20<<k i i ，0>>k h h h ，故此处水面曲线为1b 型；有3>k i i ，0>>k h h h ，故此处水面曲线为2b 型。
绘制图形如下图2-6所示：3.3.流量泥沙计算分析：该题主要是断面平均流量的计算。
其主要步骤为：I、布设一定数目的测深垂线，测量垂线的起点距和水深。
根据起距和水深计算“测深垂线间面积”，（岸边以三角形计算，中间以梯形计算），求和得断面面积。
II、在测速垂线上布设测点，测量点流速。
然后根据起距和水深计算“部分面积”（岸边以三角形计算，中间一梯形计算）。
并有点流速计算垂线平均流速，从而求得垂线平均流速（部分流速）。
III、根据部分面积和部分流速计算部分流量，在由公式算出总流量和断面平均流速。
(详见附表1)解：本题计算分三步：⑴．计算断面面积。
根据Excel表中的数据可知：布设了27个测点，水位为165.30米：表3- 1 各测点起距(x/m）和河底高程(H/m)统计从而，得到了各个测点的水深=水位-高程，结果如下表3-2：表3- 2 各测点的水深(h/m)水深 12.52 13.12 13.62 13.42 12.42 11.12 9.42 8.02 7.42 测点 19 20 21 22 23 24 25 23 27 水深6.926.426.025.926.024.824.222.420.00用MATLAB 对断面高程插值运算后，得其断面形状如下图3-1所示：图3-1 河谷断面图由各点的起点距和高程，分别算出各测点的间距+1=-,i i i b x x 和各测点间的平均水深i h （测点i 前后测点水深的平均值），其中=1,2,3...26i 。